Ichki yonuv dvigatellari: Oliy o'cfuv yurtlan talabalari uchun darslik - Lukanin V.N, Shatrov M.G, Morozov K.A

Author: Lukanin V.N Shatrov M.G Morozov K.A

Tags: mexanika ichki yonuv dvigatellari

ISBN: 978-9943-14-075-2

Year: 2007

Similar

Text

[ / / Л<7Р
tit <|< .»•«< М V'1
^.г ,-. м.^-’.уч.р
1..-ЛГС‘',

OZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSLS
TA’LIM VAZIRLIGI
ICHKI YONUV
DVIGATELLARI
Oliy o'f/uv yurtlari talabalari
iichun darslik
1ISHCHI JARAYONLAR
NAZARIYAS1
nDINAMIKA VA
KONSTRUKSIYALASH
TOSHKENT
«TURON-IQBOL»
2007
31.165
I 94
Taqi izchilar
Tarjimonlar:
It К lo'lavrv losli 1)111 n( iguiiiasl'ili.isozlik»
kalcdi.isi iniidiii, dot sc nt
BT.I'ayziycv I'islilYMI «I <>koiii<>tivl,u» kttlcdrasi
inudiri, tc.Mtik.i l.iiil.ni iioiii/odi, dotseiit
M.M. Fayziyev, M.M. Miryunusov, M.M. Orifjonov,
B.I.Bozorov
Двигатели внутреннего сгорания
(М.:«Высшая школа», 1995) nashridan tarjima.
Lukanin V.N, Shatrov M.G, Morozov K.A va boshqalart
Ichki yonuv dvigatellari: Oliy o'cfuv yurtlan talabalari uchun darslik.
Q.k Ishchi j.irayonlan na/ariyasi. Qll: Dmamika va konstruksiyalash/ Tarj.
Fayziyev M.M. va boshq.; O'/bckislon Rcspublikasi oliy va o‘rta-maxsus
ta’lini va/irligi Г : « luron-lqbol», 2007r60X bet
BBK 31.365ya73
Kitobning I qismida ishcbi jarayonlar va ulariii IYOD ning energetik, tejamkor-
lik va ckologik ko'rsatkichlariga shuningdek, ishonchlilik paramctrlariga ta’siri ham
ko’rib chiqilgan. Dvigatellarning konstruksiyasi va ishlatilishining o’ziga xosligini ish
jarayonlarining kechishiga ta’siri tahlil qilinadi.
Kitobdning II qismida krivoship-shatun mexanizmi kinematikasi va dinamikasi
bo'yicha ma’luniot berilgan, IYOD va ularning qismlarini muvozanatlash, tcbranishi,
shovqini va titrashi masalalari yoritilgan; IYOD detallari va tizimlarining ishlash sharoiti,
konstruksiyalarining o'ziga xosligini tahlili va hisobi keltirilgan; EHM dan foydalanib
IYOD ning loyihalash asosi ko‘rib chiqilgan.
Texnika oliy o'quv yurtlari talabalari va mutaxassislari uchun mo‘ljallangan.
o 1602050000-47
M361(04) — 2007
ISBN 978-9943-14-075-2
© М.:«Высшая школа»
B.H. -ПукаНин и др.
© Turon-Iqbol, 2007-у.
SO'ZBOSHI
Kilobning birinchi qismida «Avtotraktor dvigatellari» (ATD) o‘qituvchilari
va transport dvigatellari muammosi laboratoriyasining (TDML) xodimlaridan
ishkil lopgan Moskva davlat avtomobil-yo‘l instituti (texnika universiteti)
nni.illiliari jamoasi bir necha o'n yillar davrida tadqiqot ishlari natijalarini o‘z
u Inga olgan ko’p ma’lumotlami to'plashgan. Darslik deyarli boshqa o'qitish
inateriallarida mavjud bo‘lmagan bo'limlarga ega.
barslikda birinchi bo‘lib (hech bo'lmaganda Rossiyada) material™
0‘rganish davomida kompyuterdan foydalanishni aynan faraz qilib, IYOD
laniga sintezlab yondashishga harakat qilish amalga oshirilgan.
MAY1 (TU) ATD kafedrasi kompyuter texnikasini qo‘llash bo'yicha
bir qancha bosqichlami o'tdi va tajriba orttirdi. Awalambor ushbu texnikani
Vdishmaslik davrini, shuningdek, uni sotib olishga mablag ning kamhgini
li.im ko'rsatib o'tish lozim. Bu muammolar hozirgi paytda ham mavjud.
B/roq kafedra bugungi kunda ushbu texnika bilan qoniqarli darajada jihoz-
l.mgan: kafedraning hisoblash markazi faoliyat ko‘rsatmoqda: IBM PC
shaxsiy kompyuterlar bilan jihozlangan sinfga ega; ATD kafedrasi va TDML
vouimlari mualliflari bo‘lib hisoblangan ilmiy tadqiqotning avtomat-
lashtirilgan tizimi faoliyat ko‘rsatmoqda.
Kafedraning hisoblash texnikasi har doim markazlashtirilgan bo‘lib,
boshlanishid.i faqal tadqiqot hisoblari uchun xizmat qilgan, talabalar
faqat qanday bajarilishini ku/atib turar edilar. Ma’lum vaqtdan so‘ng
lalabalarnmg kins vn diplom loyih.ilarini bajansh uchun (YEC va SM
inashinalar) EHM d.i ishlashga jalb qilishni, shuningdek, mashinaga stendni
hoshqansh vazirasini topshnish bilan tadqiqot ishlarini o'tkazisnni faol
davri boshlandi.
Shaxsiy kompyuterga o'tish amnlga oshirilgan hozirgi paytda barcha
i.ilanalarni EHM dan foydalanish ko'nikniasini hosil qilish imkoniyati
mavjud. Shunday qilib, EHM ni o'quv jarayomda va tadqiqot amaliyotida
i-.hlatishda 30 yildan ko'p davrda orttirilgan tajriba ushbu darslikda o‘z
aksini topgan.
Biroq o'quvjarayonida EHM dan foydalanish imkoniyati to'liq mavjud
degan tushunchani va YEHM asosida kelajak mutaxassislarni tayyorlashni
barcha didaktik tamoyillari va o'quv jarayonini tashkil etish yechimlari
ishlab chiqilgan deb tasdiqlashga hali erta.
3
I >!< til и t.i I III i li ii.iiii il iiuiiii, t.ilihli <|n\Kl.ifi xulos.ilai chiqarishga
luil in l>n (|ilishf.i никои tug'ildi. Shunday qilib, asosiy
kin h inn i iqil i .hl.I .Iig.i, .iin.iliy mashg’ulotga, seminarlarga yo‘naltirildi.
|ln i> qiii h .......y.’ikk.ilashtirishga imkon beradi.
Koinpviitcili o'qitish majmuasi (darslik) o‘qiyotgan turli guruhlar
in Inin vcf.iiliclia moslanuvchanlik bilan materialni dozalashga imkon beradi.
Bn doiino darslik tarkibini kengaytirish bilan material hajmini
ko'paylirishga, bayon qilishning zamonaviy usullarini qo'llashga imkon
beradi. Mualliflar tomonidan darslikning barcha bo‘limlarida ushbu sifatga
hozircha to‘laligicha erishilgani yo'q. Biroq darslikning kompyuter kursini
takomillashtirish jarayoni uzluksiz.
• Ushbu darslik asosida o'qitishni tashkil ctishda moliyaviy xarajat kam
sarflanadi. Demak, u an’anaviy usulga qaraganda tejamkor Bunda hisobli
tajribalarni o'tkazish ekologik tozalikni va IYOD ishlashining ekstremal
holatining modellashtirilishi mumkinligini ta’minlaydi. Ushbu tizimni
qo'llash foydalanuvchi uchun ko'p xarajatni talab qilmaydi (faqat shaxsiy
kompyuter kerak bo'ladi). Shu bilan birga o‘quv majmuasini ishlab
chiqishda ko‘p mehnat sarflanganligini ta’kidlab o'tish zarur, bu uning
narxini yuqoriligini bildiradi.
• O'qitish imkoniyatini jiddiy ravishda kengaytirishi bilan birga
o'qituvchilarning kasb darajasiga bo'lgan talab keskin ortadi, ularning
mehnati jiddiy jadallashadi, o'qitiladiganlarga tavsiya etiladigan
masalaning sifatini, mazinunini va ko'p variantliligini oshirish zarurati
tug'iladi. O'qituvchi algoritmlarni ishlatish imkoniyatini va
o'qitilayotganlarning namunaviy xatolarini yaxshi tasavvur qilishi,
hisoblash texnikasini bilishi kerak.
• Tabiiy va imitatsiyali tajribalarni «qo'kla» hisoblash hajmini va EHM
yordamida hisoblashni, o'quvchi-o'qituvchi-kompyuter majmuasi tizimida
muloqot xarakterini birgalikda samarasini aniqlash bo'yicha bir qancha
uslubiy masalalarni ishlab chiqish talab qilinadi.
- Kompyuter majmuasi (darslik) IYOD bo'yicha o'quv jarayonining
barcha elementlarini: ma’ruza, laboratoriya ishlari, loyihalash,
modellashtirish va IYOD dagi jarayonlami tadqiqot qilishni ta’minlaydi.
Mualliflar darslikni yozishda EHM asosiy emasligini uqtirib, fan
doirasi — ichki yonuv dvigatelini asosiy deb ko'rsatdilar. EHM dan foy-
dalanishning rivojlanishi kompyuter romantizmidan (EHM hamma narsani
qilishi mumkin; hamma narsani EHM yordamida hal qilish mumkin)
hisoblash texnikasi — faqat asbob uning yordami bilan o'qitish masala-
sini yechish mumkinligi, lekin o'qituvchini inkor qilmagan holda, unga
esa faqat yordamchi sifatida qarash tushunchasigacha yo'lni bosib o'tdi.
IYOD o'qitishni eng ko'p samaradorligiga o'quv jarayonining barcha
elementlariga EHM ni kiritish bilan, ya’ni IYOD va EHM ni qarama-qarshi
4
qnrilishidan cmas, balki IYOD to'g'risidagi zamonaviy bilim, IYOD
o'qitishni uslubiy tajribasi va hisoblash texnikasini rivojlanishi hayotda keltirib
chiqargan zamonaviy axborot texnologiyasi an’analarini birlashtirish bilan
o'qitish majmuasini sodir qilishda erishish mumkin.
Ushbu darslikdan foydalanish o'qitishningguruhiy usulidan yakka tartibda
o'qilishga o'tish uchun mo'ljallangan.
Agar talabada qarab turish refleksi ishlab chiqilgan bo'lsa, o'qitish
samarasi ortadi: «Nima bo'ladi, agarda..?».
Shunday qilib, hurmatli hamkasabalar, fikr yuriting, vaziyatlarm,
m.isalalarni mustaqil toping va ularni tavsiya etadigan dasturni ta’minlash
yordamida kompyuterda yeching.
Darslik uchta kitobdan tashkil topgan: birinchisida IYOD ishchi jarayonlari
tia/ariyasi, yonilg'i uzatish tizimlari, IYOD ni boshqarish, IYOD ningekologik
tavsillari bayon qilingan; ikkinchisida — IYOD kinematika va dinamikasi,
IYOD detallari va mexanizmlarini konstruksiyalash va mustahkamlik hisobi,
IYOD tebranishi; uchinchisida kompyuter praktikumini tashkil etuvchilarini
ishlalish bo'yicha umumiy uslubiy ko'rsatmalar berilgan (kompyuterli
ma’ruza, IYOD nazariyasi va konstruksiyasi bo'yicha laboratoriya ishlari,
kurs vadiplom loyihalari, IYOD ni modellashtirish), shuningdek, magnit
lashuvchilar to'plami ham berilgan.
Darslik «Yer usti transports tizimi» yo'nalishi, «Avtomobil va
l raktorsozlik«, «Avtomobillar va avtomobil xo'jaligi», «Muhandislik
qmolkimsh mashinalari» mutaxassisliklari, «Energomashinasozlik» yo'nali-
shi, «Ichki yonuv dvigatellari» mutaxassisligi, «Texnologik mashina vajihozlan>
yo'nalishi, «Ko'tarish-eltish, qurihsh, yo'l mashinalari va jihozlari»
mutaxassisligi, «Transport vositalaridan foydalanish» yo'nalishi, «Yo'l
harakatini tashkil etish», «Servis, transport, texnologik mashinalar vajihoz-
landan texnik foydalanish» (avtomobil transport!; qurilish, yo'l va maishiy
inaslnnaso/ligi) mutaxassisliklari bo'yicha bilim olayotgan oliy o'quv yurti
lalabalan uchun mo'ljallangan.
Kilobmug ikkinehi qistni ichki yonuv dvigatellari bo'yicha darslik-
nuig dvip.ilcl kinetnalikasiga, dinamikasiga, elementlari va tizimlarini
konstruksiyalash va hisoblash asoslariga taalluqli bo'lgan bo'limlarni o'z
ii higa olgan
kilobda kellirilgan o'quv ninlerialining asosida MAY1 (TU)ning mual-
hlhk lamo.isi a’zolari lomonulan «Yet usti transport tizimlari» yo'nalishidagi
talabalar uchun o'qilayolgan m.i’nizalar yoladi Lllarning mazmuni va
hajmi o'quv rejasi va dasturiga mos kelndi
«Energomashinasozlik» yo'nalishi, «Ichki yonuv dvigatellari» muta-
xassisligi; «Texnologik mashinalar va jiliozlar» yo'nalishi, «Ko'tarish-
tashish, qurilish, yo'l mashinalari va jihozlari» mutaxassisligi; «Transport
vositalaridan foydalanish» yo'nalishi va «Yo'l harakatini tashkil etish»,
«Transport va texnologik mashinalar hamda jihozlarning servisi va texnik
ekspluatatsiyasi» (avtomobil transport!; qurilish, yo'l va kommunal mashi-
nasozlik) mutaxassisliklari; «Yer usti transport tizimlari» yo'nalishi va
5
«Avtomobil va traktorsozlik», «Avtomobillar va avtomobil xo'jaligi», «Mu-
handislik qurollanish mashinalari» mutaxassisliklari bo‘yicha o‘qiyotgan
talabalar ham darslikdan foydalanishlari mumkin.
Ayrim bo’limlarning materialini bayon qilish uslubi dvigatelning ish
qobiliyatini, shuningdek, EHM dan foydalanib, qismlarning termik va
dinamik yuklanishini zamonaviy tahlil qilish usullariga iloji boricha mos-
lashtirilgan.
O‘quv materialida yer usti transport vositalarida ishlatiladigan dvi-
gatellarni, ulaming qismlari va tizimlarini konstruksiyalashda yangi yutuq-
lar kiritilgan, shuningdek, ularni ishlab chiqarishni, ishlatishni va
ta’mirlashni zamonaviy texnologiyal.iri bayon qilingan.
Kitobning 1 qismini M.M.Fay/iyev, M M.Miryunusov, M.M.Orifjonov;
II qismini — so'zboshi, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 bo'limlarni M.M.Fayziyev,
8,9, 10, 11, 12, 13, 14 bo‘limlarni M. M.Miryunusov va 15, 16 bo‘lim-
lami B.LBozorov tarjima qilganlar.
6
KIRISH
Katta hajmdagi yuklar va yo‘lovchilami tashish zarurati avtomobillami
1-o‘plab ishlab chiqarilishiga o'ib keldi. Bunday an’ana hozirgi paytda ham
o‘z mavqeini saqlab turibdi.
Porshenh ichki yonuv dvigatellari (PIYOD) deyarli 100 yillik rivojlanishi
natijasida yaqin kelajakda yuqori darajada takomillashgan asosiy avtotransport
energetikasi bo‘lib qoladi. PIYOD konstruksiyasiga ta’sirqiluvchi omillarga
iolishtirma quwati, ishonchliligini oshirish zarurati, ishlatiladigan yonilg‘i
va ashyoni eng kam sarfida va narxida turli ishlatish sharoitida dvigateldan
Ibydalanishning mumkinligi kirad'. Bulardan tashqari dvigatelning konst-
ruksiyasi va ish jarayonlari me’yoriy cheklovlar va texnologik talablar bilan
ham aniqlanadi. Yuqorida ta’kidlab o‘tilganlarni birmuncha mukammalroq
tushuntiramiz. Dvigatel va ularning iste’mol qiladigan yonilg'isi eng katta
snmarani faqat dvigatel iste’mol qiladigan yonilg'ini hisobga olgan holda
uning barpo qilinishi to‘g’ri holat deb hisoblanadi. Yaqin kelajakda neftdan
olinadigan yonilg'ilarning turlari PIYOD uchun asosiy energiya tashuvchi-
lari bo‘lib qoladi. Biroq yaqin o‘n yillikda energiyaga bo'lgan talabning o'sishini
taxmin qilish kerak. Bu haqiqat, chunki hayot farovonligini va darajasini
oshirish jonboshi (to‘g‘ri keladigan) iste’mol qiladigan energiyaga to‘g‘ri
proportional. Ushbu holat bugun bo'lmasa yaqin kelajakda muqobil yonilg‘i
turlari orasida tanlov o'tka/ishga majbur qiladi.
Tabiiy, PIYOD rung rivojlamsh an’anasi murakkabroq yechimlarni
ishlatish yo'li bilan loyd.ili ish koellitsiyenti (I IK) dan eng yuqori samara
olishdagi intilishda o'zmi namoyon qiladi.
Dvigatel konstruksiyasining murakkablasliishi, ayniqsa, foydalanish
doirasida mehnat sarfini ortishini lai ib qiladi, bu maqsadga muvofiq emas.
Demak, ishchi kuchi tanqishgini laxmin qilib, xizmat qilish va ta’mirlash-
da mehnat sarfini kam bo'lishini lalab qiladigan dvigatellami ishlab chiqarish
va tayyorlash texnologiyasini yo‘nalt irilgaii an’anasiga ta’sir qiladi.
Agar yana bir bor yonilg‘iga e’tibor berilsa, dunyoda mahsulotlarni
ishlab chiqarish an’anasi texnik talablar bo'yicha me’yorini chegara doirasiga
yaqinligini kuzatish mumkin. Bunday an’ana unga o'sib borayotgan ehti-
yojni qondirish uchun ko‘p yonilg‘i ishlab chiqarish talabi tufayli sodir
bo‘lmoqda. Yonilg'i sifatining pasayishi, foydalanish jarayonida kelib chiqishi
7
iiiiinil iii bn Indi)1.ill ..ill>iy oqib.nl.inn chetlab o'tishga imkon beradigan
• liiiiiluiiii । Li'.lip.i ih.i|I>iii qiladi. Bunday holat rostlanishlarni aniqligi va
l>.ii*iaiiiili)4pii vnqiHi bo'lg.in lalahlarni qo'yadi, bu esa PIYOD konstruksi-
\ । tut iinn.ikk.il» bo'lislitga olib keladi va foydalanishda mehnat sarfining
viiqnii lio lr.liini (al.ib qiladi Hozirgi paytda xizmat qiluvchilar malakasi-
niiir pa-.avFai>ligini ko'rsatib o'tish mumkin. Boshqacha aytganda, yuqoriroq
lakiiiiiillasligaii PIYOD foydalanishda malakasi pastroq ishchilar qo‘liga
l<>|v.lnitl.idt Hu ycrda bir qancha: PIYOD ishlatish sohasining kengayishi,
util'.। \izniat qilishda va ta’mirlashda ish unumdorliginingsekinlik bilan o'sishi
k.ibi sabablarni aytish mumkin. Demak, texnik tavsiflarini nominal para-
iiicitl.iimi bu/.ilishida yoki noto'g'ri foydalanishda ham PIYOD ning ishonchli
ishlashi la’minlanishi kerak. PIYOD ning zamonaviy imkoniyatini
aniqlavdigan (belgilaydigan) bosh texnik-tejamkorlik omillari shulardan
iborai. Biroq ular «me’yorli cheklanishlar» bilan to‘ldinlishi zarur. Buyerda
avvalambor PIYOD da zaharli va zaharsiz ajralib chiqishlarni va akustik nur-
lanish miqdorini cheklash to‘g‘risida so‘z yuritilmoqda.
Amaliyotning ko'rsatishicha, ularning keyinchalik takomillashtirilish
rezcrvi hali tugaganicha yo'q. Mualliflardarslikda ishchi jarayonlar nazariyasi
va hisoblarining rivojlanishi, shuningdek, PIYOD konstruksiyalashning yangi
usullarini qo'llashni (shu jumladan ALT) so'nggi yutuqlari va kelajak
yo'nalishlarini aks ettirishga intildilar. Muqobil yonilg'ilarni va yangi
konstruksion ashyolarning ishlatilishiga yetarlicha e’tibor qaratilgan.
Erishilgan yutuqlarni ko'pchiligi PIYOD tizimlarini boshqarish uchun
mikroprosessorli texnikani ishlatish bilan bog’liqligi ko'rsatilgan. Bu o‘z
navbatida mikroprosessor bilan boshqarishga mo'ljallangan dvigatellarning
ishchi jarayonlarini va tizimlari konstruksiyasini tashkil etishda taraqqiyotga
olib keldi: yonilg‘i uzatish va aralashmani uchqundan o't oldirish, gaz
taqsimlash fazalari, kiritish vabosim ostida kiritish hoshqariladigan tizimlari,
silindrda zaryadning uyurma harakati jadalligi boshqariladigani, ishlatilgan
gazlami neytrallash va boshqalar. Silindrlar ishchi hajmini, siqish darajasini,
issiqlikni foydalanishga tiklashni o'zgarishini boshqarishga imkon beradi-
gan ishga yaroqli konstruksiyalarni izlash davom etmoqda.
Bunga bog'liq holda PIYOD ning yaxshi ekologik ko’rsatkichlari bilan
birgalikda yonilg'i tejamkorligiga bo'lgan qattiq talablarni qondirish maqsadida
dvigalelning mikroprosessorli boshqarish majmuasining yangi muammosi
paydo bo'ldi.
Shuning uchun IYOD bo'yicha mutaxassislarni tayyorlash va zamonaviy
talablarga javob beradigan o'quv materiallarini barpo qilish muhim vazifa
bo'lib qoladi.
Ichki yonuv dvigatellari bo'yicha darslikning kompyuter versiyasini
ishlab chiqish borasida mualliflar fanning barcha bo'limlarida klassik qarashni
saqlab qoldilar, bu uning tarkibida o'z aksini topdi: ishchi jarayonlar
nazariyasi; kinematika va dinamika; dvigatel detallarining konstruksiyasi va
mustahkamlikka hisobi; laboratoriya praktikumi; kurs (diplom) loyihasi
8
bo'yicha qo'llanma; IYOD jarayonlarini modellashtirish.
PIYOD ning ishlash tamoyillarini chuqur tushunish, uning keyingi
rivojlanish yo'llari va usullarini qat’iy ilmiy asoslash — bo'lajak mutaxassisga
qo'yiladigan eng asosiy talabdir.
Bizning nuqtayi nazarimiz bo'yicha muammolar majmuasidan
quyidagilarni asosiylari deb ko'rsatamiz:
1) yonilg'i tejamkorligini yaxshilash;
2) PIYOD ekologik tavsiflarini takomillashtirish;
3) PIYOD ishonchliligini oshirish.
Yaqin kelajakdagi muhandisning asosiy vazifasini quyidagicha ifodalash
mumkin: energetik qurilmalarni ishlab chiqarishda va ishlatish jarayonida
atrof-muhitga eng kam ta’sir qilishi, eng kam mehnat, ekspluatatsion
ashyolar va energiya sarfi bilan avtomobilda tashishni yuqori sifat va
samaradorligini la’minlaydigan ekologik toza avtomobilning energetik quril-
masini ishlab chiqish.
Avtomobil energetik qurilmasini butun hayotiy sikli davomida atrof-muhit
bilan o'zaro ta’sirlanishi moddalar, energiya va entropiya orqali, ya’ni konst -
ruksion va ekspluatatsion ashyolarni olishda, tayyorlashda, transport ishlarini
bajarishda, ish qobiliyatini tiklashda va foydalanishga tiklashda sodir bo'Iadi.
Avtomobil enetgetik qurilmasi ekologik toza deb hisoblanadi, agar uni
barpo qilishda, ishlashida va foydalanishga tiklashda «Avtomobil transporti —
atrof-muhit» ekotizimi barqarorligini buzishga olib kelmasa, ya’ni uning
holat tavsiflarini ruxsat etilgan chegarasidan chiqishi (antropogen
o'zgarishlarni yoki texnogen ta’sirlarni reglament qilinadigan) tushuniladi.
Shunday qilib, energiya qurilmasiga quyidagi talabni ifodalash mumkin:
transport xizmati xavfsizligi, transport komfortini va yuklarni tashishda uning
buzilmasligini ta’minlashi, atrof-muhitga zararsiz ta’sir qilishi, tabiiy
boyliklarni saqlashi (yonilg'i — energetik, material, mehnat). Transport
samaradorligining talabi ham muhim bo'lib qoladi, unga har qanday, shu
jumladan ekologik toza energetik qurilma ham muvoflq kelishi kerak.
Yengil avtotransport vosilalarining benzinli energetik qurilmalari uchun
solishtirma quvvatning yuqorililigi, chiqarib tashlanadigan azot oksidlari,
yarimaromatik uglevodorodlarining eng kamligi, shovqinning ruxsat etilgan
darajasi va solishtirma yonilg'i sarfining eng kamligi, dizellar uchun — eng
kam solishtirma yonilg'i sarfi, shovqinning ruxsat etilgan darajasi, chiqarib
tashlanadigan azot oksidlari, qattiq zarrachalar va yarimaromatik
uglevodorodlar ko'p ahamiyatga ega bo'ladi.
IYOD — murakkab texnik obyekt. EH M IYOD ga tatbiqan sinashda va
tadqiqotlardagi boshqarish — o'lchash kabi majmualarda mikroprosessor
sifatida uni tashkil etuvchisi, uni loyihalashda asbob, o'qitish jarayonida
element bo'lib hisoblanadi.
9
I BOB
DVJGATELLARMNG ISHLASH
TAMOYILLAR1, KO'RSATKICHLARI
VA SHAROITLARI
1.1. DVJGATELLARMNG ISHLATILISH
SOHALARI VA TASNIFLASH BELG1LARI
Biror energiyani mexanik ishga aylantiradigan qurilma dvigatel deb
ataladi.
Issiqlik energiyasini mexanik ishga aylantiradigan mashinalar issiqlik
dvigatellari (ID) deb nomlanadi.
ID barcha turdagi transport (temir yo'l, daryo, dengiz avtomobil va
havo), qishloq xo'jaligi va yo‘l qurilish mashinalari energetik qurilmasining
asosiy turi hisoblanadi. ID ko'chmas va transportga o‘rnatUadigan turlarga
ajratiladi.
Transport dvigatellari uchun tezlik va yuklama rejimlarini keng miqyosda
o‘zgarishida ishlashi, shu bilan birga uning holatini o'zgarishida ham ish-
lash qobiliyatini saqlashi o'ziga xos hisoblanadi. Tashqi o'lchamlari va
massasini kamaytirish bo'yicha unga yuqori talablar qo'yiladi.
Ishchi jismga (IJ) issiqlik berish usuli bo'yicha (IJ — bu substansiya
bo'lib, u orqali issiqlik energiyasining mexanik ishga aylanishi sodir bo'la-
di) issiqlik tashqaridan beriladigan dvigaiellarga (1TBD) va ichki yonuv
dvigatellariga (IYOD) ajratiladi.
ITBD quyidagi o'ziga xos xususiyatlarga ega:
IJ issiqlik dvigatelining ishchi silindridan tashqarida beriladi (odatda,
issiqlik almashgichda);
• IJ yangilanmaydi va turli agregat holatida berk kontur bo'yicha aylanadi;
• Ish turbinada yoki kengayish silindrida sodir bo'ladi;
• 1.1-rasmda ID ga misol tariqasida bug' dvigateli va uning sxemasi
keltirilgan.
Bu yerda IJ ga (suv) issiqlik bug' generatori va bug' qizitkichda beriladi,
mexanik ish Lm bug' turbinasida sodir bo'ladi, IJ dan Q2 i'ssiqlik
kondensatorda olinadi, u yerda turbinada ishlatilgan bug' suvga aylanadi.
So'ngra suv ta’minlovchi nasos orqali qaytadan bug' generatoriga haydaladi.
IYOD uchun quyidagilar xususiyatli:
— yonilg'ining yonishi, issiqlikning ajralishi va uning mexanik ishga
aylanishi dvigatel silindrida sodir bo'ladi;
— IJ dvigatehiing ishlash jarayonida yangilanib turadi.
IYOD ITBD ga nisbatan kam tashqi o'lchamlarga va ishlab chiqaradigan
birlik quvvatiga mos keladigan kam massaga ega, shuning uchun ular hozirgi
paytda transport energetik qurilmasining asosiy turi hisoblanadi.
Ю
1.1-rasm. Bug* dvigatelining sxemasi:
I — bug‘ generator! (qozon); 2 — bug1 qizitkich; 3 — bug* turbinasi;
4 — kondensator; 5 — ta’minlovchi nasos.
Yonadigan yonilg'ining issiqlik energiyasini mexanik ishga aylantiradigan
qismlarini konstruksiyasi bo'yicha quyidagicha farqlanadi: porshenlari qayt-
ma-ilgarilanma harakatlanadigan porshenli IYOD (PIYOD); porshenlari
aylanma harakatlanadigan dvigatellar yoki rotor-porshenli IYOD (RPD);
gazturbinali dvigatellar (GTD); reaktiv dvigatellar (RD).
Misol sifatida IYOD ning mavjud konstruksiyasi belgilarini tahlil qilish
uchun 1.2-rasmda keltirilgan oddiy bir valli GTD sxemasini ko'rib chiqa-
miz.
Dvigatelning ishlash tamoyili quyidagilarni o'z ichiga oladi: ishchi
g'ildiragi turbinaning valida o'rnashgan kompressor orqali havo PK
bosimgacha siqiladi va yonish kamerasiga uzatiladi, unga yonilg'i nasosi
bilan forsunka orqali yonilg'i purkaladi. Yonilg'i to'zoni o't oldirish shami
orqali yondirilganidan so'ng harorati yuqori bo'lgan yonish mahsuloti hosil
bo'ladi va u turbinaga o'tib foydali ish bajaradi. So'ngra IJ ishlatilgan gaz
(IG) ko'rinishida dvigateldan chiqadi. Keltirilgan tizimdan kelib chiqqan
holda, ishchi jismga issiqlik dvigatelning ichida beriladi va IJ davriy ravishda
yangilanib turadi.
Yonilg'i tejamkorligi qoniqarsiz
bo'lganligi tufayli RPD, GTDva RD
yer usti transport texnikasida keng
miqyosda ishlatishda o'z o'rnini
topmadi. Bu yerda energetik qurilma
sifatida, asosan, PIYOD1 ishlatiladi.
Aralashmani alangalanisli usuli
bo'yicha IYOD majburiy
alangalantiriladigan (ko'proq
uchqunli) va siqish natijasida
alangalanib ishlaydigan dizellarga
bo'linadi.
Uchqun orqali o't oldiriladigan
dvigatellarda ikki xil yonilg'i ishlatiladi:
1 Bundan keyin PIYOD qisqartirilgan
holda IYOD deb qo'llaniiadi.
1.2-rasm. Bir valli gazturbinali
dvigatelning sxemasi:
I — kompressor; 2 — forsunka;
3 — yonish kamerasi;
4 — yonilg'i nasosi; 5 — turbina.
11
1.3-rasm. Karbyuratorli dvigatclning sxcmasi va
indikator diagrammasi:
1 — qalqovichli kamcra; 2 — karbyurator
diffuzori; 3 — drosscilash to'sma qopqog'i;
4 — o’t oldirish shami.
1.4-rasm. Kiritish tizimiga benzin purkaladigan
dvigatclning sxcmasi:
1 — krivoship-shatun mexanizmi; 2 — karter;
3 — o‘t oldirish shami; 4 — forsunka;
5 — drossel; 6 — sarf o'lchagich; 7 — havo
tozaiagich; Я — boshqarish clektron bloki;
9 — yonilg'i filtri; 10 — yonilg'i nasosi;
11 — yonilg'i baki.
siiymi — ko'pincha benzin (ben-
zinli dvigatellar) va gazsimon
(gazda ishlaydigan dvigatellar).
Uchqun orqali o‘t
oldiriladigan dvigatellar karbyu-
ratorli (1.3-rasm) va gazda
ishlaydigan bo'lishi mumkin,
silindrlarga kiradigan yonilg'i-
havo aralashmasi ularning
tashqarisida, ya’ni karbyurator
yoki qorishtirgich deb ataladigan
mustaqil tuzilmada tayyorlanadi.
Bunday dvigatellar tasniflashning
boshqa belgisi bo‘yicha tashqarida
aralashma hosil bo'ladigan IYOD
ga kiritiladi.
Yonilg'i silindrga yoki kiritish
quvuriga (odatda, kiritish
klapaniga) purkaladigan
dvigatellar ham mavjud
(1.4-rasm).
Dizel silindr ichida aralashma
hosil qiladigan dvigatellarga
kiritiladi (1.5-rasm).
Uchqundan o't oldiriladigan
dvigatelni dizeldan
I'arqlanadigan yana bir belgisini
aytib o'tmoq zarur, bu esa
quvvatni rostlash usuli.
Uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellar miqdoriy
rostlanadigan IYOD ga taalluqli,
ularning quvvati rejimlarini ko'p
qismida silindrga kiritiladigan
yonilg'i — havo aralashmasi
(YOHA) miqdorini o'zgartirish
bilan rostlanadi.
Dizellar sifatli rostlanadigan
dvigatellarga kiradi, ularning
quvvatini o'zgartirish uchun
deyarli o'zgarmaydigan havo
zaryadi miqdoriga turli miqdor-
dagi yonilg'i purkaladi va buning
natijasida YOHA tarkibi keskin
o'zgaradi, ya’ni undagi yonilg'i
12
va havoning nisbiy tarkibi
o'/garad1
Bunday holat yonilg'i
cnergiyasini mexanik ishga ay-
l.mtirishni ta’minlovchi fizik-
kimyoviy jarayonlar
\ususiyatiga jiddiy ta’sir
qiladi.
Siklni amalga oshirish
bo'yicha IYOD ikki taktli va
to'rt taktliga ajratiladi.
Porshenning yuqori va pastki
chekka nuqtalari (YTJCHN va
PCHN) orasida harakatlani-
shida silindr ichida
kechadigan jarayonlar maj-
muasining ishi bo'lgan
1.5-rasm. Dizclning sxcmasi va indikator diagrammasi:
I — reduktor; 2 — ynqon bosimli yonilg'i nasosi
(YUBYON); 3 - forsunka.
taktning ta’rifiga muvofiq, to'rt taktli IYOD da ishchi jarayonlar tirsakli
valni ikki marta aylanishida, ikki taktlida esa bir marta aylanishida sodir
bo'ladi.
1.2. IYOD ISH JARAYONLARI
IYOD ish siklini shakllantiradigan jarayonlar xususiyati gaz almashishni
tashkil etish tamoyillariga, aralashma hosil qilishni tashkil etish (tashqi
yoki ichki) va alangalanish usuliga (uchqundan yoki siqishdan) bog'liq.
1.2.1. TO'RT TAKTLI KARBYURATORLI
DVIGATYELNING ISH JARAYONLARI
Silindr ichidagi bosim p ni porshen ustidagi o'zgaruvchan hajmi Vga
bog'hqlik ko'rinishga ega bo'lgan indikator diagramma bo'yicha dvigatelning
ish jarayonini tahlil qilish qabul qilingan.
1.3- rasmda to'rt taktli karbyuralorli dvigatclning indikator diagrammasi
keltirilgan.
I takt (k iritish) krivoshipni 0 dan ISO' gacha burilishida amalga
oshiriladi, bu porshen ustidagi bo'shliq hajmini j = 0 bo'lganda (YUCHN)
V dan (yonish kamerasi hajmi) (p= ISO" bo'lganda (PCHN) = Vyo + Vh
(silindrning to'liq hajmi) gacha o'zgarishiga mos keladi, l^hajm silindr-
ning ishchi hajmi deb ataladi.
Haqiqiy siklda «takt» va «jarayon» tushunchasi mos kelmaydi. Gaz
almashinuvi jarayonlarini yaxshi tashkil etish uchun klapanlar mos kelgan
taktni boshlanishigacha ochiladi va uni tugashi bilan yopiladi.
Kiritish boshlanishidan avval yonish kamerasining hajmi И da oldingi
13
I lilnii 1|1||цн|| </<>/<//</ /<// <1 .ii.il.uligan yonishdan hosil bo'lgan
in i!i4iluil,ii Im Lull il I using.। q.irang). Silindrning yangi zaryad bilan
!< li lu t<linpiiiiiiiii.i<l,i hi clii/ig'i) Linda porshenning PCHN tomon
luit il-.иl.nii .lnif.i p.isdo boladigan siyraklanish tufayli ro‘y beradi.
!• nilir.li i.ikti oxiridagi bosim pu (a nuqta) miqdori dvigatelning tezlik va
Hiklainii к null.iiiga bog'liq bo‘lgan (YOHA kiritish trakti bo'yicha harakat
и ligiga vn diossellash to'sma qopqog'ining ochilish darajasiga) kiritish
lt.ikiul.igi gidiavlik qarshiliklar bilan aniqlanadi. Nominal quvvat rejimida
(diossel to'liq ochiq va tirsakli valning aylanishlar chastotasi nominalga
leng) p„ = (0,8...0,9)/jo bo'ladi.
haroratga kiritish tizimini va yonish kamerasini shakllantiradigan
dvigatel qismlari bilan yangi zaryadning issiqlik almashinuvi va yonilg'i
bug'lanishiga sarflangan issiqlik hisobiga uning sovishi ta’sir qiladi, uning
o'rnini to'ldirish uchun karbyuratorli dvigatellarda kiritish quvurida YOHA
ishlatilgan gazlar yoki sovitish tizimidagi issiq suyuqlik bilan maxsus isitish
amalga oshiriladi. Bundan tashqari yangi zaryad harorati uning issiq qoldiq
gazlar bilan aralashishi tufayli ham ortadi.
Karbyuratorli dvigatelning nominal rejimida yangi zaryadning isishi ortadi
va T„ = 320...350 A" oralig'ida bo'ladi.
Dvigatel ishining II takti (siqish) krivoshipning = I80...360"
burchakka burilishida sodir bo'ladi (diagrammadagi ac chizig'i). Siqish
oxiridagi (c nuqta) ishchi jismning hisoblangan miqdoriga asosan, ular-
ning boshlang'ich qiymati (pu, T) va Va va Vyn hajmlami nisbatiga teng
bo'lgan siqish darajasi e ta’sir qiladi, ya’ni e - IVyil. Zamonaviy karbyu-
raiorli dvigatellar ega bo'lgan e(e = 6,5...10) ning qiymatlarida
p'= 0.9... 1,5Л/Prz va Г, = 550...750A oralig'ida bo'ladi.
Haqiqiy siklni amalga oshirishda siqish takti oxiridagi bosim, ya’ni
porshenning YUCHN holatida /?’>/?, bo'ladi; p\ = (1,15... 1,25)/?v,
bu yonish jarayonining boshlanishi natijasida bosim ortish oqibati hisobla-
nadi (/— nuqta o't oldirish shamida uchqun razryadi payti). Uchqun berish
paytidan porshenning YUCHN ga yetish oralig'idagi burchak o't oldirishni
ilgarilatish burchagi deb ataladi.
HI takt (^? = 360...540°) — kengayish takti. Dvigatel ishlashi-
ning ushbu takti paytida silindrga kiritilgan yonilg'i asosiy qismining
yonishi va ishchi jismning kengayishi sodir bo'ladi va foydali ish amalga
oshiriladi.
YUCHN yaqinida, krivoship <рг = 10...15° burchakka burilgandasi-
lindr ichidagi bosim eng yuqori qiymat pz = 3,5...6,5MPa ga erishadi va
ishchi jismning harorati mos holda 7\ = 2400...2800К gacha ko'tariladi.
Л = p. / p, nisbal bosimning ortish darajasi deb ataladi. Zamonaviy
karbyuratorli dvigatellar uchun X = 3,6...4,2 oralig'ida bo'ladi.
14
Kengayish takti tugashi bilan IJ bosimi va harorati mos holda
0.53...0,5 MPa, Tb= 1400...1700K'hisoblangan miqdorga ega bo'ladi.
Ilaqiqiy siklda kengayish jarayoni porshen PCHN ga kelishidan awal,
chiqarish klapani oldinroq ochilishi tufayli tugashini qayd qilib o'tish kerak.
IV takt (, (1,05...1,2) Д; ostida amalga oshiriladi, uning miqdori chiqarish tizi-
midagi gidravlik qarshilikka bog'liq bo'ladi, ishlatilgan gazlar silindrdan
Tr 900... 1100К harorat bilan chiqadi.
Karbyuratorli dvigatelning haqiqiy siklini termodinamik hisoblashda
vonilg'ini yonishida issiqlikning asosiy qismi YUCHN yaqinida ajralib chiqadi
deb yo'l qo'yish bilan qabul qilinadi, ya’ni o'zgarmas hajmda issiqlik
beriladigan sharoitga yaqin sharoitda (И = const).
1.2.2. TO'RT ТАКТЫ DIZELNING ISH JARAYONI
1.5-rasmda to'rt taktli dizelning o'ziga xos indikator diagrammasi
keltirilgan. O'z-o'zidan ishonchli alangalanishi uchun kerakli haroratni
la'minlash maqsadida dizellarning siqish darajasi karbyuratorli dvigatellaiga
qaraganda ancha ko'p qilib belgilanadi: £ - 14...23.
Krivoshipning birinchi 180' burilishida (<p = 0...180 ) kiritish takti
bajariladi.
Silindrlarning yangi zaryad bilan to'ldirish jarayoni (dizelda bu havo)
va taktning oxiridagi (a nuqta) IJ ko'rsatkichlarining miqdori quyidagi
oinillar bilan aniqlanadi:
Dizelning kiritish tizimidagi gidravlik yo'qotish karbyuratorli dvigatelga
qaraganda sezilarli darajada kam (karbyuratoming diffuzori va drossellash
to'sma qopqog'i yo'q) va ular dvigatelning yuklamasi o'zgarganda o'zgarmaydi;
Yangi zaryadda yonilg'i ishtirok etmasligi tufayli, kiritish tizimida uning
bug'lanishiga yangi zaryad issiqligi sarflanmaydi, shuning uchun kiritish
quvnrini isit ishga ehtiyoj vo'q.
Shu sah.ibli a miqladagi di/cl bosimi karbyuratorli dvigatelga qaraganda
yuqori: />„ = (0,85..0,92)/>u.
Siqish darajasi ortganda yangi zaryad bilan harorati past bo'lgan, nisbatan
kam miqdordagi ishlatilgan gazlai ning aralashishi tufayli dizelning T harorati
karbyuratorli IYODga qaraganda birniuncha kainbo'ladi (Ta = SlO-.-SSOA").
Dizellarning siqish jarayonining o'ziga xosligi = 180...360°) c nuqtada
ishchi jismning termodinamik ko'rsatkichlarini karoyuratorli dvigatellaiga qara-
ganda ancha yuqorililigi hisoblanadi: - 3,5...6,0Л/Ра; Ts = 700...900Л';
bu, asosan, siqish darajasining kattaligi bilan tushuntiriladi.
Siqish takti oxirida yonish kamerasiga yonilg'i purkash boshlanadi.
Yonilg'i purkashning boshlanishidan porshenning YUCHN ga kelgunicha
tirsakli valni burilish burchagi purkashni ilgarilatish burchagi deb ataladi.
15
\ll( UN garh.i vnnisli |.ii.iv<HHiniig boshlanishi tufayli silindr
ц lndagi/** Ьимш liisobl.iiig.nl qiyinati ps dan yuqori bo‘ladi:
/’! (1.0*1 1.1'4/',
Ag.ii k.nl>vni.i(oili dvignlckla uchqun berilgandan so‘ng oldindan
invvoil.iiig.iii vct.iiliclia bii jinsli ishchi aralashmaningyonish jarayoni sodir
bo'ls.i, di/cll.nd.i csa yonilg'i purkashning boshlanishidan uning
al.iiig.il.iiusiiig.icha bo'lgan qisqa vaqt oralig'ida aralashma tayyorlanadi, shu
bilan birga yonilg'ining ko'p qismi silindr ichiga yonish jarayonida purkaladi.
Bnl.iniing barchasi dizellarda YUCHN yaqinida karbyuratorli lYODga qara-
ganda bcrilgan yonilg'ining deyarli kam miqdoridagisini yonishiga olib keladi
va lining ko'p qismi YUCHN dan so'ng, porshen ustidagi bo'shliqning
hajmini sezilarli darajada ortishida yonadi. Shuning uchun dizelning haqiqiy
siklini ideallashtirishda IJ ga issiqlikning bir qismi V = const da va boshqa
qismi esa p = const da berilib, yonish jarayoni taqlid qilinadi (imitatsiya).
Buning oqibatida bosimni ortish darajasi Л = 1,4...2,2 karbyuratorli
dvigatelga qaraganda kam bo’Iadi. Dizel siklining z nuqtadagi eng yuqori
bosimi pz = 6,0...\0,0MPa va mos kelgan harorati Tz = 1800...23OQK
oralig'ida bo'Iadi. ‘T miqdoming benzinli dvigatelga nisbatan kam bo'lishiga,
asosan, havoning ortiqlik koeffitsiyenti miqdorining ko'pligi sabab bo'Iadi.
Kengayish taktining oxiridagi (b nuqta) IJ hisoblangan ko'rsatkichlari
р,, = 0,2...0,4Л/Ла va Th - 1000...1200Л’ siqish darajasining yuqorililigi
va mos holda yongan mahsulotlarning ko'p darajada kengayishi tufayli kar-
byuratorli dvigatellarga qaraganda kam bo'Iadi.
Chiqarish takti = 540...720 ) biroro'ziga xostamoyilga ega emas. r
nuqladagi bosim (chiqarish taktining oxiri) karbyuratorli dvigatelning
xususiyatiga o'xshab, chiqarish ti/.iinidagi gidravlik yo'qotishlar miqdori
bilan aniqlanadi pr = (l,05...1,2)pu, IJ harorati esa karbyuratorli dviga-
telga nisbatan past,Tr = 700...900A", bu kengayish takti oxiridagi haro-
rat Th ning pastligi bilan tushuntiriladi.
1.2.3. 1KK1 ТАКТЫ IYOD ISH JARAYONI
Ikki taktli dvigatelning haqiqiy sikli tirsakli valning bir marta aylanishiga
mos keladigan porshenning YUCHN va PCHN oralig'ida ikki marta hara-
katlanishida amalga oshadi.
Ikki taktli va to'rt taktli dvigatellarning siqish, yonish jarayonlari prinsipial
farqqa ega emas, ushbu dvigatellarning ish jarayonlarining o'ziga xosligi gaz
almashinuvini tashkil etishning turli usulligi hisoblanadi.
1,6-rasmda ikki taktli dvigatelning sxemasi keltirilgan.
Uning konstruksiyasi asosini krivoship-shatun mexanizmi 1, puflab
haydovchi 2, chiqarish 3 va puflash 4 darchalari tashkil etadi. Shu yerning
o'zida uning indikator diagrammasi keltirilgan.
16
Birinchi takt
^ = O...18O j quyidagi
jarayonlardan tashkil
topgan: c'z — yonish
larayonining bir qismi;
Zi — kengayish jarayoni.
Indikator diagrammasining
I — nuqtasi porshen orqali
chiqarish darchasi 3 ning
ochilishi boshlanishiga
1.6-rasm. Ikki taktli dvigatelning sxemasi va indika-
tor diagrammasi.
muvofiq keladi, bundan
keyin IG erkin chiqishi
boshlanadi. Porshenning
kcyinchalik PCHN tomon ko‘chishida u puflash darchasi 4 ni (diagram-
mada 2 nuqta) ochadi, shundan so'ng PCHN gacha yetguncha (diagrammada
a nuqta) puflash va chiqarish darchalar orqali silindrning yangi zaryad
bilan puflash amalga oshiriladi, silindr ichidagi bosim esa haydovchi hosil
qilgan pk bosim darajasida ushlab turiladi (pi>Po)-
Dvigatel ishlashining ikkinchi takti boshlanishida ham porshenning yuqoriga
ko'chishida puflash darchasini {3 nuqta) to'liq berkitgunicha puflash davom
ciadi. Shundan so'ng chiqarish darchasi to'liq yopilgunicha porshen ustidagi
bo'shliqda joylashgan zaryadning bir qismini siqib chiqarish amalga oshiriladi
(4 nuqta). So'ngra siqish jarayoni 4f boshlanadi, uning oxirida (/’nuqta)
karbyuratorli dvigatelda elektr uchquni beriladi, dizelda yonilg'ini purkash
boshlanadi va yonish jarayoni sodir bo'Iadi.
Ikki taktli dvigatelning farqlanishini o'ziga xosligi bu silindrni ishchi
hanrn I h tian to'liq Ibydalanmaslik hisoblanadi; uning bir qismi Vyyo‘qo-
fily.im h<i/tn deb ataladi, ushbii qismi esa gaz almashish jarayonini tashkil
qilish iiclinii lovdalamhidi </> Vv / Vh п\яЪл\ yo'qotil^an hajm deb ataladi
va puflash ti/imiga bog'liq liolda <p (1,1...0,28 oralig'ida o'zgaradi. Shunga
bog'liq hold.i ikki takili dvigntcllarda siqish darajasi haqiqiy
+ va/’ (K„ •»<,)/P„, gconietrik siqish darajalariga ajrati-
latli Bunda Vh = Vh - fj, — ishchi jisriini kengayishi uchun foydalaniladi-
gan silindr hajmi. Dcmak, e i:h.
1.2.4. IYOD ENERGI I IK BALANS1 VA
TEJAMKORLIK-ENERGEIIК KO'RSATKICHLAR1
1.7-rasmda keltirilgan energetik balans siklda dvigatelning ishlashi uchun
lining silindriga kiritilgan yonilg'i to'liq yonishida energiya sifatida Qt ajralishi
mumkin bo'lgani foydali (samarali) ish Le va asosiy yo'qotish turlariga
1 7
(issiqlik 0 . va mexanik Qm) bo'linishini ko'rsatadi:
0] = 4 +Qy0‘q +Qm-
\gar dvigatel bir siklni amalga oshirishida silindrga qs yonilg'i kiritilsa,
и holda Q, = qsHu bo'ladi, bunda Hu — quyi yonish issiqligi.
Q, issiqlikning bir qismi siqish va kengayish taktlarida olinadigan ortiqcha
ish ko'rinishida bo'lgan indikator ish £. ni hosil qilishga ketadi
(1.8-rasm).
L.-4-I4I-
Bunga muvofiq Lj indikator diagrammasida shtrixlangan yuza bilan
namoyon qilinadi.
Amaliyotda sikl ish qobiliyatining ko'rsatkichi sifatida faqat ish
jarayonlarini takomillashtirish bilan aniqlanadigan indikator ishidan foy-
dalanilmasdan, dvigatclning o'lchamlaridan ham foydalaniladigan ishchi
hajm birligidan
Pi = ЦI Vh olinadigan,
bosim o'lchamiga ega
bo'lgan, siklning indikator
ishi ko'rinishidagi o‘rtacha
indikator bosim deb
ataladigan solishtirma
ko'rsatkich p. dan
foydalaniladi.
1.7- ram IYOD ning cncrgctik balansi. Ibqiqiy siklning
tejamkorliligi siklga yonilg i
bilan kiritilgan Qt issiqlikning qanday qismi indikator ishga aylanishini
ko'rsatadigan indikator FIK q, = 4/Ci bilan baholanadi. Ushbu
ko'rsatkich 4 = Ci -Qyu‘4 ni hisobga olgan holda dvigateldagi issiqlik
yo'qotish darajasini belgilaydi:
<7,- = 1 - Qr,f, /Qi=i- (Qm + <?« + Й •
Shunday qilib, issiqlik yo'qotishning istalgan turini ortishi, ya’ni
zaryadning silindr ichi bo'shlig'ini shakllantiradigan qismlari bilan issiqlik
almashinuvidagi issiqlikning yo'qolishi Qsgv (asosan, sovitish tizimida atrof-
muhitga o'tkaziladigan yo'qotish) Q*, yoki ishchi jismda jamlangan issiqlikni
chiqarish jarayonida silindrdan chiqib ketadigan issiqlikni isrofi (ishlatilgan
gazlar orqali yo'qotish), yoki silindrga kiritilgan yonilg'ining chala yonishi
bilan bog'liq bo'lgan yo'qotish Qchyo (chala yonish tufayli yo'qotish) q ni
kamayishiga olib keladi.
18
I sekund davomida
olinadigan indikator ish
indikator quvvati
A, = L, I ts deb ataladi.
Bunda ts — bir siklni
amalga oshirish uchun
kctgan vaqt. Agar dviga-
tel tirsakli valining
1.8-rasm. Siklning indikator ishini aniqlash.
aylanishlar chastotasi n,
min * 1 * bo‘lsa, unga teskari
bo'lgan qiymat 1 / n — bir marta aylanishning minut hisobidagi vaqti va
60 / n — sekund hisobidagi vaqti. Ushbu holatda ts = (60 / n) 0,5r, bunda
т — taktlilik koeflfitsiyenti, ikki taktli dvigatel uchun ikkiga va to'rt taktli
d-’igatel uchun to'rtga teng. Д = bo'lishini hisobga olgan holda dvigatel-
ning silindrlar soni i ga teng bo'lganda quwat Nj(kVt) quyidagiga teng
bo'ladi:
Л, = Аш%/(30г).
(1.1)
Dvigatel tejamkorligini baholash uchun indikator ish birligini hosil
qilishga dvigatel qancha yonilg'i sarflashini ko'rsatadigan solishtirma indi-
cator yonilg'i sarfi deb ataladigan gt parametr amaliyotda keng miqyosda
ishl.it ilishi qabul qilingan:
(1.2)
Я miqdor od.itda, g/(kVt-soat) da ifodalanadi, shuning uchun (1.2)
i< npl.iiu iiiiii)' suratidagi yonilg'i sarfi kg/s o'lchamida beriladi, maxrajidagisi
i .J IfVl <l.i, sIihikI.ii) kc.lil) ehiqqan holda gf = |03 bo'ladi.
Indikiioi ish «iisiii.iii loyd ill ish / hi sodir qilishdagi tashqi yuklamani
yriigishg.i (ya in, iianspoii vosii । if’.i taibiq.in ii.uianissiyaga beradi) va ish-
q.il.iiiishd.igi ish / A g.i, ga/ .ihn.ishiiiiivi j.ii.iyonini amalga oshirishdagi
ish / * ga sarflaiiaJigan tashkil i-tiivchil.nd.iii ibor.it bo'lgan dvigatclning
iiludagi yo'qot ishl.tr (maxanil yoki ichki yoqotish) L ni yengishga,
qo'shimcha agregat va mex.iiu/inlai in viuitish I ga (moy va suv nasoslari,
di/cll.lining yor.ilg'i uzatish apparallan va boshqalar) sarflanadi.
1.8-rasmda gaz ahnashishdagi yo'qotishl.ir, diagrammadagi bra yuzaga
pioporsional bo'lib, ish siklining m.infiy qismi deb hisobga olinishi mumkin.
I ekin bti holda termodinamik siklning mosligi gaz almashish jarayonidagi yo'qligi
i/, ni I], bilan taqqoslansa to'g'ri bo'ladi.
1 9
Indikator ishning qanday qismi samarali ishga aylanishini ko‘rsatuvchi
dvigatcldagi mexanik yo'qotishlar darajasi mexanik FIK qm- Le / £, bilan
baholanadi yoki Lc = Ц - l^yo ni hisobga olganda quyidagi ifoda hosil bo‘ladi:
Лт = ~ Цпуо I L)-
Yonilg‘i bilan kiritilgan issiqlikning qanday qismi samarali ishga
aylanishini ko‘rsatuvchi dvigateldagi yo'qotishlar yig'indisi mos holda
samarali FIK bilan baholanadi:
Ve = 4 I Cl = 47m / G| = ’7,7m- (1 -3)
Ne = PeniVh /(30r). (1.4)
Bunda: pe -Le/Vh — o'rtachasamaralibosim(/> ga o'xshashko'rsat-
kich). Dvigatelning samarali burovchi momenti Mh pe ga to'g'ri proporsional,
ya’ni Mh = peiVh I (ят) = cpe.
Yonilg'ining qanday miqdori samarali ish birligini sodir qilishini
ko'rsatuvchi solishtirma samaraliyonilg‘isarjige dvigatelning tejamkorligini
baholash uchun qabul qilingan umumiy ko'rsatkichi hisoblanadi:
ge=Gyo/Ne-lO\ (1.5)
Bir xil nomlangan indikator va samarali ko'rsatkichlar o'zaro mexanik
FIK bilan bog'langan:
7m= 4 / 4 = / /V, = pe I р, = gi I ge.
Transport mashinalarining zamonaviy dvigatellarini indikator va
samarali ko'rsatkichlari miqdori 4.1- va 4.2-jadvallarda keltirilgan.
1.2.5. LITRLI QU WAT VA DV1GATELLARN1NG
KUCHAYTIRISH USULLARI
Dvigatelning ishchi hajmi birligidan olinadigan nominal samarali quwat
litrli quwat deb ataladi:
Л, = ^//Та=Ал/(30г). (1.6)
Litrli quwat qancha ko'p, ishchi hajmi shuncha kam bo'Isa, bir xil nominal
quwatda dvigatel mos holda kam tashqi o'lchamlatga va massaga ega bo'ladi.
Kuchaytirilganlik darajasi litrli quwat bo'yicha baholanadi. Nt yuqori
qiymatga ega bo'lgan dvigatellar kuchaytirilgan deb ataladi.
Litrli quwatni orttirishga yordam beradigan texnik tadbirlar majmuasi
dvigatelni kuchaytirish deb ataladi.
Dvigatellarning mumkin bo'lgan kuchaytirish usullari (1.6) ifodadan
kelib chiqadi; nominal aylanishlar chastotasi n ni, o'rtacha samarali bosim
pe ni orttirish yoki ikki taktli ish jarayonni qo'llash bilan Nt ortadi.
20
n ni orttirish bilan litrli quwatni ko‘paytirish karbyuratorli dvigatellarda
keng miqyosda foydalaniladi, zamonaviy modellari uchun n 6500 min 1 ga va
undan yuqoriga erishadi.
Yuk avtomobillari dizellarining nominal aylanishlar chastotasi,
odatda, 2600 min 1 dan ortmaydi. Shu sababli havo bosimsiz kiritiladigan
dizellarda litrli quvvati 12 dan 15 kVt/l gacha oralig'ida yotadi va
/V; = 20...50kVt /1 ga ega bo'lgan karbyuratorli dvigatellarning shu kabi
ko'rsatkichlariga yon bosadi.
Biroq hozirgi paytda yengil avtomobillar dizellarining ayrim
konstruksiyalarida aylanishlar chastotasi bo'yicha ularni kuchaytirish uchun
qiyinchiliklarni yengishga erishilmoqda. Nominal aylanishlar chastotasi
n - 4500...5500 min-1 ga va litrli quvvati 20 kVt/lgacha ega bo'lgan ko'p
miqdordagi dizellar paydo bo'lmoqda.
Aylanishlar chastotasi bo'yicha dizellarni kuchaytirish, litrli quwatini
oshirishda asosiy usul bo'lib hisoblanadigan karbyuratorli dvigatellarga
msbatan kam xarakterli hisoblanadi.
(1.6) bog'liqlik tahlilidan kelib chiqqan holda to'rt taktli ish siklidan ikki
taktli ishi sikliga o'tganda litrli quwat ikki marta ortishi kerak. Haqiqatda esa
ishchi hajmning bir qismini gaz almashinuvi jarayonida ishlatish va silindrlami
lo/alash va to'ldirish sifatining kamayishi oqibatida puflash nasosini yuri-
tishga cnergiyaning qo'shimcha sarflanishi Ne faqat 1,5... 1,7 marta orttiradi.
Litrli quwat ko'pligi (50...70% ga) ikki taktli dvigatelning muhim afzalligi
hisoblanadi. Biroq silindr ishchi hajmining bir qismidan indikator ishni
olish uchun Ibydalanilmasligi ularning energotejamkorlik ko'rsatkichiga
o'xshash to'rt taktli dvigatellarga qaraganda sezilarli darajada kam bo'lishiga
ohb keladi.
(iaz nlinas’hinuvi jarayonlarining qisqa vaqtda kechishi tufayli silindr-
poishcn gtiftihi qismlarining issiqlikdan zo'riqishning nisbatan yuqorililigi
va yonish luiinerasini sh.ikllantiradigan detallardan issiqlikning kam olinishi,
shiiiiingdck, iihiip.i yonish |.i rayon lari ning ikki martadan ortiq kelishi bilan
tushiintiiil.ulig.in vnqt biihgida ko’p issiqlik bcrilishini ikki taktli IYOD
kamchiligiga knitish imiinkin
Ikki taktli karbyuratorli dvigatelning katta kamchiligi silindrni puflash
davrida yonuvchi aralashmaning bir qismi yo'qotilishi hisoblanadi, bu ular-
ning tcjamkorligini anchaga kamaytiradi.
Litrli quwatni oshirishga qaratilgan qator tadbirlar ichida o'rtacha
samarali bosim pe bo'yicha dvigatellarni kuchaytirish muhim o'rin egallaydi.
Biroq Nt ni sezilarli darajada pe ni oshirish yo'li bilan kattalashtirishga faqat
ishchi jismga ko'p miqdordagi issiqlik berilishi tufayli ish siklining issiqlikdan
yuklanishini oshishida erishish mumkin.
Buning uchun silindi^a kerakh ko'p miqdordagi yonilg'ini uzatishda
(sikldagi yonilg'i qs ni ortishi) uning to'liq yonishiga ko'p miqdordagi
oksidlovchi talab qilinadi. Amaliyotda bu dvigatelning silindriga kirayotgan
2 1
1.9-rasrn. Yuritmali kompressor orqali
dvigatelga qo shimcha
have kiritish sxemasi.
yangi zaryad miqdorini bosim ostida
haydash orqali orttirish bilan amalga
oshiriladi. Ushbu usul dvigatelga
qo'shimcha havo kiritish (nadduv)
deb ataladi. Bunda pc, yangi zaryad
zichligining ortishiga proporsional ra-
vishda kattalashadi.
1.9-rasmda qo'shimcha havo
kiritiladigan va kompressor IYOD
tirsakli validan mexanik yuritma
oladigan dvigatelning sxemasi
tasvirlangan.
Qo‘shimcha havo kiritishning
bunday tizimining kamchiligidan
bin kompressomi yuritishgaeneigiya
sarflanishi tufayli dvigatelning
tejamkorligini jiddiy pasayishi
hisoblanadi.
Amaliyotda zamonaviy dvigatelsozlikda 1.10-rasmda sxemasi keltirilgan
gazturbina orqali qo ‘shimcha havo kiritish keng tarqalgan.
Bu yerda kompressor bilan konstruktiv yaxlit agregat sifatida birlashgan
gaz turbinasi 2 da ishlatilgan gazlar energiyasidan markazdan qochma
kompressor 1 ni yuritish uchun foydalaniladi. Bunday agregat turbokom-
pressor (TK) deb ataladi.
Gaz turbma orqali qo'shimcha havo kiritishda havo kiritadigan agregatning
dvigatel tirsakli vali bilan mexanik bog'liqligi mavjud emasligi, TK dan
foydalanishda dvigatelning tortish tavsifini va tezlana olishini sezilarli darajada
vomonlashl iradi. Bu TK rotorlar tizimi inersiyaligi, shuningdek, tezla-
nish boshlanishida silindrga kerakli miqdordagi yangi zaryad bilan
ta’minlanmasligi tufayli ishlatilgan gazlar enei^iyasining kamayishi bilan
bog'liq. Ushbu kamchilikni bartaraf
qilish uchun ko'pincha qo ‘shimcha
havo berishda aralash tizimdan
foydalanish imkoni tug'iladi.
Aralash tizimda qo'shimcha havo
berish turli konstruktiv variantda
bajariladi va odatda, u yurituvehi
kompressor va gaz turbina orqali
qo'shimcha havo berishning aralash
tizimini ma’lum ko'rinishida bo'Ia-
di.
/. 10-rasm. Gazturbina orqali qo'shimcha havo
kiritish sxemasi.
Dvigatelning silindriga
kiritiladigan yangi zaryadning
zichligini orttirish uchun ayrim
22
holatlarda silindrdagi gaz almashinuvi jarayonlarining davriy kelishini natijasi
hisoblangan gaz almashinuvi tizimlaridagi tebranish hodisasi (kiritish va
chiqarish tizimidagi IJ pulsatsiyasi)dan foydalaniladi. Masalan, kiritish
patrubogiga kiritish klapanining berkilishi oldidan uning yonida siqish to'lqini
paydo bo'ladigan konstruktiv ko‘rsatkichlar (asosan, o‘tish kesimining uzunligi
va yuzasi) berilsa, u holda silindiga kirayotgan zaryad massasi ortadi. Chiqarish
klapani ochiq paytida uning yonida siyraklanish to'lqini sodir bo'ladigan qilib
chiqarish quvuri «sozlansa», shunga o‘xshash samarani olish mumkin. Buning
natijasida silindrlarni tozalash yaxshilanadi va unga ko'p yangi zaryad kiradi.
Gaz almashinuvi tizimining geometrik o‘lchamlari to‘g‘ri tanlanganda
.yrim hollarda dinamikaviy havoli bosim ostida kiritish (nadduv) yordamida
dvigatelning samarali quwatini 15...25% orttirishga imkon tug'iladi.
Havoni bosim ostida kiritish usulidan foydalanish yonish kamerasini
Jrakllantiradigan qismlarini issiqlikdan zo'riqishini orttiradi, bu esa silindrga
kiradigan yangi zaryad zichligini kerakli darajada orttirishni cheklaydigan asosiy
omillaridan biri hisoblanadi. Shuning uchun havo bosim ostida kiritiladigan
dvigatellami konstruksiyalashda va kompressordan chiqishdagi bosim miqdori
p’k ni tanlashda uning qismlarida mexanik va issiqlik yuklamalarning ortishida
mumkin bo'lgan oqibatlarni e’tiborga olish kerak.
Dizelning silindriga kirishda hosil qilinadigan bosim miqdori pk (yoki
bosimning ortish darajasi nk = pk / p0) bo'yicha havoni bosim ostida
kiririshni kam < 1,5, o'rtacha nK > 1,5...2,0 va nK >2,0 yuqori daraja-
lilaiga ajratiladi. Bunda dvigatelning samarali quwati mos holda 20...30,40...50
va 50% dan ortiqqa oshiriladi.
UcbQun orqali o't oldiriladigan dvigatellarda havoni bosim ostida kiritishda
tlctotidl'iivali yonish deb ataladigan yonish jarayonining buzilishiga qarshi
iii.osiis choial uni ko'rish talab qilinadi (3.3.1- va3.4.4-bandlarga qarang).
Ushbu holat, shii bilan birga 1G haroratining yuqorililigi tufayli turbina
kunikl iiiiiinp issiulikdan zo'.iqishi ortishi (yuqoriligi) keltirilgan rusumli
Jvig.itcll.inla havoni bosun oslul.i knit ish usulidan amaliyjihatdafoydalanishni
fiddly niiiiakkabl.ishtii.idi
1.2.6. ZO RIQ1S1I, MASSA IAS11QI O'LCHAM
VALKOLOG1K KO RSAfKICllLAR
Dvigatellarning samarali ishlashi va konstruksiyasini takomillashganligini
baholash uchun IYOD ning turii xususiyatIan va sifatini tavsiflovchi ko'rsat-
kichlar tizimidan foydalaniladi.
llgari tejamkorligi (ry,,#,), ishlash qobiliyati (p(), shuningdek,
dvigatelning xususiy ehtiyoji nuqtayi nazaridan baholanadigan
ish jarayonini takshil etish va konstruksiyasini takomillashganlik toifasiga
taalluqli bo'lgan tejamkorlik-energetik ko'rsatkichlari tahlil qilingan edi.
23
Dvigatel konstruksiyasini issiqlikdan va dinamik zo‘riqishini tavsif-laydigan
ko'rsatkichlar uning ishonchliligini va ko‘pga chidamliligini baholash uchun
katta ahamiyatga ega.
Porshenning o'rtacha tezligi cp = Sn /30, m I s asosiy ko'rsatkichlari-
dan hisoblanadi, bunda: S — porshen yo'li, m; n — tirsakli valning
aylanishlar chastotasi, min'1. Ushbu parametr mexanikaviy zo'riqishni
baholaydi, chunki dvigatel detallarini c2p ga proporsional bo‘lgan inersiya
kuchlaridan yuklanish darajasini aniqlaydi, birikuvchi tarkibiy qismlar-
ning yeyilishini bilvosita tavsiflaydi.
Zo'riqish majmuasini (issiqlik va mexanik) aniqlaydigan parametr
porshen quwati hisoblanadi (kVt/dm2):
Np = Ne/(iFp).
N p barcha porshenlar yuzasi birligiga muvoflq keladigan samarali
quwatni ko'rsatadi. Ushbu parametr dvigatel litrli quwati bilan yaqin
bog‘liqlikka ega, chunki, iFp = iVh / S, Np = NeS.
Ushbu bog‘Iiqlikni 7VZ ni aniqlaydigan (1.6) ifodaga qo'yib, quyidagini
olamiz:
Np = PSp/t.
Bunda: pc issiqlik va mexanik zo‘riqishni, c p esa dvigatel konstruksiyasining
dinamikaviy zo'riqishini tavsiflaydi.
Massa — tashqi o‘lcham ko‘rsatkichi guruhiga, quruq dvigatel massasini
uning nominal samarali quvvatiga bo'lgan nisbatini ko'rsatuvchi
Sn - Mdv I solixhtirma massa kiradi (kg/kVt), shu bilan birga litrli mas-
sasi ham (kg//) quyidagi ifodaga teng bo'ladi.
& = Л/л/(/%).
Bu ko'rsatkichlar o'zaro litrli quwat orqali bog'langan: gN = g, / N,.
Bir xil ishchi hajmda dizellar konstruksiyasi qismlarida issiqlik, mexanik
va dinamik zo'riqish yuqoriroq bo'lganligi oqibatida ular massasining ko'pligi
tufayli dizellarning litrli massasi karbyuratorli dvigatellarga qaraganda ko'p.
Havo bosimsiz kiritiladigan dizellarda, odatda, TV, kam qiymatga ega bo'ladi,
ular uchun solishtirma massa miqdori uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellarga qaraganda ko'p.
1.1-jadvalda transport dvigatellarining asosiy turlari konstruksiyasining
massa-tashqi o'lcham ko'rsatkichlari va issiqlik, mexanik va dinamikaviy
zo'riqish ko'rsatkichlarining ahamiyatli miqdorlari keltirilgan.
Ushbu ko'rsatkichlar havoning bosim ostida beriladigan dizellar uchun
ga bog'liq holda ko'p miqdor oralig'ida o'zgaradi va taxminan quyidagi
24
1.1 -jadval
IYOD turi Ko'rsatkichlar
cp, ml s Np,kVt/dm2 gN,kg/kVt
Karbyuratorli 8... 6 22 ...41 50... 120 1,4 ...7
Dizel (havoning bosim ostida kiritiladigan) 9... 12 11... 19 30... 150 2,8... 10
empirik bog'liqlik bo'yicha baholanishi mumkin (1,5 < лк <2,5 bo'lganda):
p » 81 • p ~ -
як-0,5' 8n<”> ~ л>-0,5’
Bunda «n»> indeksli ko'rsatkich havoning bosim ostida kiritiladigan
dvigatellar modifikatsiyasiga tegishli.
IYOD ko'rsatkichlari tizimida ekologik ko'rsatkichlari muhim holatni
cgallaydi, u ishlatilgan gazlarda zaharli tashkil etuvchilarning mavjudligini,
shu bilan birga tovush energiyasining atrof-muhitga nurlanishini ham
belgilaydi. Agar iqtisodiy-energetik va massa-tashqi o'lcham ko'rsatkichlar
darajasi, asosan, texnik, iqtisodiy ko'rsatkichlar, ko'proq esa konyunkturali
mulohazalar bilan baholansa, IYOD ekologik ko'rsatkichlari tegishli davlat
va xalqaro standart va qoidalar bilan qat’iy bayon qilinadi (6-bobga qarang).
1.2.7. DVIGATELLAR ISHLASHINING
TAVS1FLARI VA ISHLATISH REJIMLARI TO'G'RISIDA
TUSHUNCHA
I mnspoilda ishlatiladigan dvigatellar tezlik va yuklama ish rejimlari keng
miqyo.sd i o'/g.iiisln talab qilinadigan sharoitda foydalaniladi. IYOD turli
rejimlarda va turli msll.ish ko'rsatkichlari miqdorida ishlashida uning faoliyati
samaraliligim b.ihol.ish nchim dvigatel tavsiflari xizmat qiladi.
IYOD tavsifi (xaraktenstikasi) deb, dvigatel ko'rsatkichlarining ishlash
rcjimi yoki uning asosiy ti/imlarining instlanishi bilan bog'liq bo'lgan
ko'rsatkichlari bog'liqligiga (odatda, chiziqli tasvir) aytiladi.
Dvigatelning rejimi p., yuklama va tirsakli valning aylanishlar
chastotasi n bilan aniqlanadi.
Dvigatelning ish ko'rsatkichlarini, boshqarish a’zolarini o'zgarmas holatida
(drossel to'sma qopqog'ini uchqundan o't oldiriladigan karbyuratorli dvigatel
uchun, rostlagichni — dizel uchun), aylanishlar chastotasiga bog'liq holdagi
ko'rinishi tezlik tavsifi deb ataladi.
Agar boshqarish a’zolari eng ko'p yonilg'i yoki yonuvchi aralashma
beradigan holatga mos kelsa, bunday tezlik tavsif tashqi tezlik tavsifi
deb ataladi.
25
Boshqarish a’zolarining istalgan oraliqdagi o'zgarmas holatida dvigatel
ishlashida olingan tavsif qismiy tezlik tavsifi deb ataladi.
Dvigatelning tashqi tezlik tavsifi uning quwat ko'rsatkichi chegarasini
aniqlashga va to'liq yuklamada tejamkorligini baholashga imkon beradi. Ushbu
tavsif ko'pchilik transport dvigatellari uchun pasport hisoblanadi.
Tirsakli valning belgilangan aylanishlar chastotasida dvigatel
ko'rsatkichlarining pc (yoki A)ga bog'liqligi yuklama tavsifi deb ataladi. U
orqali berilgan aylanishlar chastotasida quwat chegarasi aniqlanadi va turii
yuklamalarda dvigatel ishining tejamkorligi baholanadi.
Ushbu tavsiflardan tashqari amaliyotda porshenli IYOD uchun dvigatel
ish ko'rsatkichlarini rostlanadigan parametrga (masalan, havoning ortiqlik
koeffitsiyenti, o't oldirishni ilgarilatish burchagi, yonilg'i purkashni
ilgarilatish burchagi va boshqalarda) bog'Iiqligini ko'rsatadigan rostlash
tavsifi deb ataladigani keng miqyosda qo'llaniladi. Bunday tavsiflardan yonilg'i
uzatish va o't oldirish tizimlari ishining eng optimal ko'rsatkichlarini
aniqlashda foydalaniladi.
1.11 -rasmda avtomobil dvigatelining ishlashini yuklama va tezlik rejimlari
maydoni sxema ko'rinishida ko'rsatilgan.
Abssissa o'qidan yuqorida dvigatel ishlashining faol rejimlar sohasi
joylashgan (A). Ushbu rejimlarda dvigatel ishlashi ijobiy hisoblanadi. Soha-
ning yuqori (ustki) tomoni tashqi tezlik tavsifi (/) bo'yicha eng yuqori
burovchi moment egri chizig'i bilan o'ng tomoni rostlash tarmog'i yoki
nominaldan yuqori aylanishlar chastotasidagi burovchi momentning pa-
sayish tarmog'i (2) bilan; chap tomoni — berilgan yuklamadagi valning
eng kam turg'un aylanishlar chastotasi (3) bilan cheklangan.
Abssissa o'qida salt yurishdagi valning eng kam aylanishlar chastotasidan
boshlab {4) salt yurishning o'ta tezlanishi deb ataladigan aylanishlar chastotasi
tugaydigan (5) yoki rostlagich bilan ishlaganda eng yuqori aylanishlar
chastotasigacha joylashgan nuqtalar salt yurish rejimiga muvofiq keladi.
Abssissa chizig'i pastida dvigatel ishining sust rejimi joylashgan.
Ishlamayotgan dvigatelni aylantirish uchun kerak bo'lgan moment egri
chizig'ining osti bilan chegaralangan ushbu zonada dvigatel inersiya kuchi
ta’sirida yugurishni davom ettirish yo'li rejimida yoki majburiy salt yurish
yo'lida (MSYU), ya’ni avtomobilni dvigatel bilan tormozlashda ishlaydi.
Ko'p transport qurilmalari haqiqiy foydalanish sharoitida dvigatel
ko'rsatkichlari va issiqlik holati vaqt bo'yicha o'zgarib turadigan notuig'un
(o'tish) rejimlari sharoitida ko'proq ishlaydi. Bunday holat dvigatel ishini
tezlik va yuklanish tavsiflarining tahlil qilishda real ekspluatatsiya sharoitiga
to'g'ri kelmaydi. Siklning kechishiga va ishlatish sharoitiga bog'liq holda o'tish
rejimlarini ulushi ko'p yoki oz bo'lishi mumkin.
Dvigatel va uning ayrim tizimlari ish jarayonlarining o'ziga xosligi sababli
IYOD notuig'un rejimlaridagi ko'rsatkichlari turg'un rejimlarda olingani-
dan farq qilishi mumkin. Shuning uchun dvigatel ishining faqat tezlik va
yuklama tavsiflari bo'yicha tahlili ayrim hollarda haqiqiy ishlatish sharoitiga
26
mos kelmasligi mumkin.
Ko‘rsatilgan dvigateldan foyda-
laniladigan muayyan
turkumdagi transport vosita-
lari uchun uni ishlashida
ko'proq ahamiyatga ega bo'lgan
rejimlari majmuasini ajratish
mumkin. Masalan, shahardagi
tashish ishlarini bajarishda
ishlatiladigan avtomobillar
IYOD lari uchun ishlashining
nisbatan ko'p davrida tezligi-
ni oshirish, dvigatel bilan
tormozlash, salt yurish va qis-
miy yuklamalarda ishlash
rejimlari o'ziga xos hisobla-
nadi. Shaharlararo tashishga
Af,
Nm
0
-4,
Nm
1.11-rasm. Avtomobil dvigateli ishlashining
yuklama va tezlik rejimlari maydoni.
mo'ljallangan avtomobil dvigatellari ishlashining ko'p davrida nominal quwat
rejimiga yaqin bo'lgan turg'un rejimlarda ishlaydi.
27
Il BOB
YONILG‘1 VA ISHCHI JISM.
IYOD HISOBLANGAN SIKLLARI
2.1. YONILG‘1, ISHCHI JISM
VA ULARNING XUSUSIYATI
2.1 1. PORSHENLI IYOD UCHUN YONILG'ILAR
TARKIBI VA XUSUSIYATI
Porshenli IYOD haqiqiy siklida oksidlovchi, yonilg'i va qoldiq gazlar
aralashmasidan tashkil topgan ishchi jismning fizik-kimyoviy o'zgarishi
amalga oshiriladi. Oksidlovchi bo'lib, odatda, atmosfera havosining kislorodi
xizmat qiladi. Neftni qayta ishlash yo'li bilan olinadigan va turli
uglevodorodlar aralashmasidan tashkil topgan benzin va dizel yonilg'isi
asosiy yonilg'ilar hisoblanadi. Bu to'yingan parafin uglevodorodlar yoki
alkanlar C„//2n+2; olefinlar yoki alkenlar C„H2„ (odatda, yonilg'ilarda
oz miqdorda bo'ladi); C„H2n ifodaga egabo'lgan (olefinga o'xshash) naftenlar
yoki sikloalkanlar, lekin uglerodni atomlariaro boshqacha bog'liqlik bilan;
halqa molekula xususiyatli aromatik uglevodorodlar (asosan, Cr)H2t, b). Shu
bilan birga siqilgan va suyultirilgan gazlar; ko'mirni, slaneslarni, bitumsi-
mon qumlarni qayta ishlab olinadigan sintetik yonilg'ilar; spirtlar; efirlar
(spirt izomerlari hisoblangan) ishlatiladi.
Dvigatellardan samarali foydalanish, ya’ni issiqlikning eng ko'p ajralishi
va IG da eng kam zaharli mahsulotlar hosil bo'lishi uchun yonilg'i quyida-
gicha bo'lishi kerak:
— dvigatel ishlashining barcha rejimlarida va tashqi sharoit keng miqyosda
o'zgarishida yonilg'i uzatish ishonchli va aralashma hosil bo'Iishining yuqori
sifatli bo'lishini ta’minlaydigan zichligi, qovushqoqligi, siqiluvchanligi,
haydovchanligi (past haroratlarda) va boshqa xususiyatlari eng maqbul miqdorga
ega bo'lishi;
— yuqori ekologik xususiyatga ega bo'lishi;
— ishonchli ishga tushirish va to'liq yonishini ta’minlashi; qurum hosil
bo'lishiga va yonish mahsulotlarining zanglatish-agressivligiga moyilligi eng
kam bo'lishi; yuqori termik turg'unlikka va yaxshi yuvish xususiyatiga ega bo'lishi;
— saqlash va tashishda xususiyatini saqlashi, mexanik aralashmalar va
suvni tashkil etmasligi, mumkin qadar kam yong'in va ekologik xavfsizlikka
ega bo'lishi, qimmat bo'lmasligi.
Yonilg'ilar xususiyatini fizik-kimyoviy va foydalanish xususiyatlariga
ajratish mumkin.
Yonilg'ilarning holatini va tarkibini tavsiflaydiganlari (zichlik,
qovushqoqlik, sirt tarangligi, kimyoviy va fraksiya tarkibi va boshqalar) fizik-
kimyoviy xususiyatiga kiradi.
28
Dvigatellarning ishonchli ishlashini va kerakli energetik, tejamkorlik va
ekologik ko'rsatkichlarini ta’minlaydigani foydalanish xususiyatiga kiradi (bug‘-
lanuvchanlik, yurgizib yuborish va past haroratli xususiyatlari,
.ilangalanuvchanlik, detonatsiyaga qarshi xususiyati va boshqalar).
Benzinlar. Avtomobil benzinJari40...200°C harorat oralig'ida qaynaydigan
uglevodorodlar aralashmasi ko'rinishiga ega. Rossiyada A-72, A-76, AI-93
(AI-92), Al-98 va Al-95 navli benzinga muvofiq keladigan «Ekstra» benzinlari
ishlab chiqiladi. Benzin navidagi son qiymati benzinning detonatsiyaga chi-
damliligini belgilaydigan oktan sonini (OS) ko'rsatadi. OS son qiymati
lihatidan izooktanning (OS = 100) N-geptan (OS = 0) bilan aralashma-
sidagi miqdoriga (%) teng, u bir silindrli standart dvigatel sharoitida
sinalayotgan benzinning detonatsiyaga chidamliligiga teng chidamlikka ega
bo'ladi. Oktan sonini aniqlash n = 900/nin'1 bo'lgan IT9-2M qurilmada
511-82*- GOST bo'yicha amalga oshiriladigan motor usuliga (OSM) va
n = 600min'1 bo'lgan IT9-6 qurilmada 8226-82*-GOST bo'yicha amalga
oshiriladigan tadqiqot usuliga (OST) ajratiladi; OSM va OST orasidagi farq
benzinning oktan soniga sezgirligi deb ataladi.
Haqiqiy OS stendda to'liq o'lchamli dvigatellarda ishlatish sharoitida
avtomobilga o'rnatilgan holda aniqlanadi (yo ‘I OS).
Detonatsiyasiz ishlashini ta’minlaydigan OS bilan siqish darajasi va silindr
diametri D (mm) orasida taxminiy empirik bog'liqlik mavjud:
OS = 125,4 - 413 / e + 0,183Z). Parafinlarengkam,aromatikuglevodorod-
lar eng ko'p detonatsiya chidamligiga ega. Molekulada uglevodorod atomlari
sonining ortishi bilan OS kamayadi. Past haroratda qaynaydigan oktan soni
yuqori bo'lgan uglevodorodlar (butan, izobutan fraksiyali va boshqalar) ni,
detonatsiyaga qarshi qo'shilmalar (asosan, alkil-qo'rg'oshinli-tetraetil
qo'rg'oshin va tetrametil qo'rg'oshin hamda metallkarbanatlar, alkilgaloge-
nidlar) va kislorodga ega bo'lgan tashkil etuvchilar (metil spirt, metil-tret-
butil efir) ni qo'shish bilan OS ni orttirish mumkin.
Benzinlaming bug'lanuvchanligi asosan, fraksiyaga haydash egri chizig'i
(fraksiya tarkibi bilan) va to'yinish bug'larining bosimi bilan aniqlanadi.
Bug'lanuvchanligi past haroratlarda dvigatelini ishga tushirish (o't oldirish)
xususiyatiga, bug' tiqinlari hosil bo'lish moyilligiga, qizdirish tezligiga va
tezlana olishiga ta’sir qiladi. Ishga tushirishdagi havoning eng past harorati Г,
haydashni boshlanish tqh va 10% ni qaynash (hajmi bo'yicha 10%) t(0
haroratlarini o'zaro bog'laydigan empirik bog'liqlik mavjud:
6 = 0,5rl0 - 50,5 + (re/) - 50)/3.
Dvigatelning tez qizishi, yaxshi tezlana olishi va tejamkorligi uchun hajmi
bo'yicha 50% ni qaynash harorati /50 « 100...115°C dan, 90% esa
/90 « 160...180°C dan ko'p bo'lmasligi kerak.
29
Benzinlarning haydaluvchanligi, cho‘kindi hosil bo'lishiga moyilligi,
zanglashga faolligi va boshqalar ham muhim foydalanish xususiyatlari hisob-
lanadi. 2.1-jadvalda avtomobil benzinlariga qo'yiladigan talablar berilgan.
Dizel yonilg‘isi. Avtomobillar va traktorlarning dvigatellari uchun, asosan,
neftni bevosita haydalgan gidroiozalangan fraksiyasiga katalitik kreking yengil
gazoyl qo‘shilganidan ishlab chiqiladi. Dizel yonilg‘isi quyidagi uglevodorod
guruhlarini o‘z ichigaolishi mumkin (%): normal parafin — 5...30, izoparafin
— 18...46, naften — 23...60, aromatik — 14...35.
Rossiyada uch xil navli dizel yonilg'isi ishlab chiqariladi: «1» (yozgi) —
qaynashining so'nggi harorati t =360°C dan yuqori bo'Imagan atrof-muhit
havosining harorati 0°C va undan yuqori bo'lganda foydalanish uchun, «z»
(qishki) — harorat — 20°C va yuqori bo'lganda (sovib quyuqlashish harorati
— 35°C dan yuqori bo'Imagan) va — 30°C va yuqori bo'lganda (sovib quyuqla-
shish harorati — 45°C dan yuqori bo'Imagan) foydalanish uchun; «а»
(artika uchun) /?о=330°С dan yuqori bo'Imagan — atrof-muhit havosining
harorati — 50°C va yuqori bo'lganda foydalanish uchun.
Dizel yonilg'isini ishlab chiqarish t ni oshirish yo'li bilan ham
(og'irlashgan fraksiya tarkibli yonilg'i OFT) va bir vaqtning o'zida t ni
oshirish va t ni pasaytirish yo'li bilan ham (kengaytirilgan fraksiya tarkibli
yonilg'i — KFT) ko'paytirish mumkin. Yonilg'ining OFT turi yozgi sifatida
foydalaniladi. 1991 - yildan boshlab tarkibida oltingugurt 0,1 % gacha va 20%
gacha aromatik uglevodorodlar miqdori bo'lgan «shahar» yonilg'isini (ekologik
toza yozgi dizel yonilg'isi — (ETYODYO) DLECHT 38.1011348—90 TU
bo'yicha) tajriba sifatida ishlab chiqarish amalga oshirilmoqda.
Dizel yonilg'ilari uchun bug'lanuvchanlik, alangalanuvchanlik va past
haroratlik, haydalanuvchanlik eng muhim foydalanish xususiyatlari
hisoblanadi. Bug'lanuvchanlik yonilg'ilarning fraksiya tarkibi, zichligi va
qovushqoqligi bilan amqlanadi.
Yuqori quvvat va tejamkorlik ko'rsatkichlarini va IG kam zaharliligini
olish uchun yonilg'i fraksiya tarkibi quyidagi oraliqda bo'lishi kerak:
/50 = 23O...26O°C, Z90 < 300°C. Yonilg'ining ekologik xususiyatini
yaxshilash uchun uning tarkibidagi aromatik uglevodorodlar (15% ko'p
emas) va oltingugurt miqdorini (0,05 ... 0,15%) cheklash ham kerak.
Dizel yonilg'ilarining alangalanuvchanligi sinalayotgan yonilg'i
nusxasini, alangalanishining kechikish davri sinalayotgan yonilg'iga teng
bo'lgan setan (C16/7M, SC- 100 ) va a — metilnaftalin (СНЯ1О, SC= 0)
aralashmasini bir silindrli IT9-3 qurilmasida taqqoslab aniqlanadigan se-
tan soni (SS) bilan baholanadi (3.5.3-bandga qarang). Ushbu aralashmadagi
setan miqdori (% hajm bo'yicha) sinalayotgan yonilg'ining setan soni
bo'Iib hisoblanadi. Alkanlar eng ko'p, bisiklik aramatik uglevodorodlar
eng kam SS ega. Setan soni yuqori bo'lgan uglevodorodlarning detonatsiyaga
chidamliligi kam bo'ladi (OS kam):
SSh = 60-05/2.
30
2A-jadval
Ko‘rsatkichlar Benzinlarning navi
A-72 A-76 Al-93 AI-98
Oktan soni:
Motor usuli bo'yicha OSM, kam emas 72 76 85 89
Tadqiqot usuli bo'yicha OST, kam emas me’yorlanmaydi 93 98
Etillangan benzindagi qo'rg'oshin massasi, g/kg benzinda, ko'p emas — 0,24 0,5 0,5
Fraksiya tarkibi:
Haydashning boshlanish harorati, °C kam emas:
yozgisi uchun 35
qishkisi uchun me’yorlanmaydi
10% ning haydalish harorati, °C yuqori emas:
yozgisi uchun 70
qishkisi uchun 55
50% ning haydalish harorati, °C yuqori emas
vozgisi uchun 115
ipslikisi uchun 100
•>()"». ning h.ivd.ilish liaiomli, ( yuqoii cnias
yo/pisl III Ihiii 180
>|isbkisi in Inin 160
Qaynash oxiri. ‘Cyuqon emas:
yozgisi uchun 195
qishkisi uchuu 185
Bug'larning to'yinish bosimi kPa (mm, sim ust), ko'p emas:
yozgisi uchun 66,7 (500)
qishkisi uchun 66,7...93,3 (500...700) 66,7 ...99,3 (500...700)
3 1
Davomi
qishkisi uchun 66,7...93,3 (500...700) 66,7 ...99,3 (500...700)
Oltingugurt miqdori, % ko'p emas 0,12 0,10
Rangi — Sariq To'q sariq- qizil Ko'k
Ko‘p yonilg'ili dizellar dizel yonilg'isi bilan benzin aralashmasida
ishlaganida uning setan soni additivlik sharoitidan kelib chiqqan holda aniq-
lanishi mumkin:
SSar = SSh + (55; - SS„)gd(\ + pargdgh),
bunda: SSar, par — dizel yonilg‘isi va benzin aralashmasining setan soni va
zichligi; SSh, SSd — benzin va dizel yonilg'isining setan soni; gh, gd —
aralashmadagi benzin va dizel yonilg'isining massali ulushi (gb + gd= 1).
Dizel yonilg‘isining kam molekulali spirtlar (metanol, etanol) bilan
aralashmalarini SS taxminan quyidagi nisbat bo‘yicha aniqlanishi mumkin:
SSar = SSspg,p + SSdgd - [ln(100gsp) - 1] In SSd,
bunda; 55^, g^— aralashmadagi spirtning setan soni va massali qismi (metanol
uchun SS = 3...5, etanol uchun SS = 8...10).
Dizel yonilg'isining SS ortishi dvigatelni ishga tushirish xususiyatini
yaxshilaydi.
Dizellarmng yonilg'i tizimini ishonchli ishlashi uchun xiralanish
(yonilg'idan qattiq uglevodorodlar tusha boshlaydi), quyuqlashish (yonilg'i
harakatlanishini yo'qotishi) haroratlari va tozalanish harorati chegarasi (yonilg'i
sovitilgandan keyin ham o'matilgan tezlik bilan tozalagichdan o'tish qobiliya-
tini saqlashi) bilan baholanadigan past haroratli xususiyati muhim hisoblanadi.
Tozalanuvchanlik haroratini chegarasi, odatda, xiralanish haroratidan past,
quyuqlanish haroratidan yuqori bo'Iadi. Past haroratli xususiyatini, tarkibini
o'zgartirish va H— parafinli uglevodrodlarni chiqarib tashlash bilan ham (bu
SS kamayishi bilan kuzatiladi) va maxsus qo'shilmalarni (depressorii) qo'shish
bilan ham yaxshilash mumkin.
Dizel yonilg'ilari uchun iloji boricha uni qurum, cho'kindi va qatlamli
birikmalar hosil bo'lishiga, zanglash faolligiga kam moyilligi maqsadga mu-
vofiq. Ushbu xususiyatlar yonilg'ining kislotaliligi, oltingugurt miqdori, kul
hosil qilishi, kokschanligi va boshqalar kabi xususiyati bilan baholanadi.
2.2-jadvaIda tovar va kelajak dizel yonilg'ilari sifatiga talab berilgan.
32
1.1-jadval
Ko'rsatkichlari GOST 305-82* К FT OFT
TO 38.401500-87 TU 38.001355-84
Fraksiya tarkibi haroratda haydaladi; °C:
10%, kam bo'lmagan — 100 100
50%, ko‘p bo'lmagan 280 290 290
90%, ko‘p bo'lmagan — 360 —
96%, ko‘p bo'lmagan 360 — —
360°C gacha haydaladi, % — — 90
20°C dagi kinematik qovushqoqligi, mm2/s 3.0...6.0 3,0...6,0 3,0...6,5
Quyuqlashish harorati, °C ko‘p bo'lmagan 0 0 0
Xiralanish harorati °C ko'p bo'lmagan me’yorlanmaydi — 5
O't olish harorati, °C ko'p bo'lmagan 40(61) 20 40(62)
Ollingngurtning massali qismi, % ko'p emas 0, 5, 0,5, 0,2; 0,5
SS, k.nn emas 45 45 45(40)
Gx/.siiiion yonilg'ilar. Uglevodorodli gazsimon yonilg'ilar normal sharoitda
nl.иning .ir.iep.iit holaliga qarab siqilgan (STG) va suyultirilgan gazga (SNG)
ji.il iI.hIi Siqih-.m ga/ sil'atida, odatda, tabiiygaz (95% CH4 metan) ishlatiladi.
Metanning kniik haioi ill L = 82” C, barchayuqori haroratlardagazsimon
holaid.i b<> lath I ibny ga/iiing IYOD uchun yonilg'i sifatidagi kamchiligi
ben/in va dizel yunilg'biga in bat.in hagn hirligi (atmosfera sharoitida)
issiqligining kamligi ( 80(1.. 1000 mait.i) hisoblanadi.
Suyultirilgan ga/l ir, asosan, yo'klosh ga/lar va ga/ kondcnsati konlari
gazlarining qayta ishlash mahsuloti hisoblanadi va normal sharoitda suyuq
holda bo'ladigan butan-propanli va butilenpropilen aralashmasidan tashkil
topgan. Hajmiy yonish issiqligi suyiiq yomlg'ilarga qaraganda bir qancha
(= 1,3... 1,4 marta) ga kam.
Gazsimon yonilg'ilarning asosiy al’/alhgi, ularning tozaligi (qo'rg'oshin,
metall oksidlari, aromatik uglcvodorodlarning ishtirok etmasligi,
oltingugurtningjuda kam miqdordaligi va boshqa), sovuq paytlarda osonroq
ishga tushirilishi, yuqori ekologik silatliligi hisoblanadi. Zichligini va yonish
issiqligini kamligiga qaramasdan, yonishini yuqori samaradorligi tufayli
3 3
gazsimon yonilg'ilar gazda ishlaydigan dvigatellarni benzinda ishlaydiganlariga
nisbatan yuqori FIK bilan ta’minlashi mumkin. Gazsimon yonilg‘ilar katta
siqish darajasidan foydalanishga imkon beradi.
Yuqoriroq issiqlikka va yonish haroratiga ega bo'lgan va «toza» yonish
mahsulotini hosil qiladigan (azot oksidlarini hisobga olmaganda) vodorod
kelajak yonilg'isi hisoblanadi. Olinish narxining yuqorililigi, saqlash va
quyishning murakkabligi (qiyinligi) vodorodning kamchiligi hisoblanadi.
2.3-jadvalda siqiigan va suyultirilgan gazlarning ayrim xususiyati berilgan.
Kislorod miqdori bo'lgan birikmalar. Kislorod miqdori bo'lgan
birikmalarga quyi va yuqori spirtlar kiradi — metanol, etanol, propanol va
l.^-jadva!
Ko'rsatkichlari STG SNG Vodorod H2
Zichligi, kg/m’ (kg//) 0.72... 0,75 (0,54) 0,086 (0,071)
Quyi yonish issiqligi, MJ/m’ 32,6...36,0 — 10,2
Oktan soni, kam emas 105 100 —
Oltingugurt va oltingugurt birikmatarining massali qism, % ko'p emas — 0,01 —
boshqalar; efirlar-metil-tret-butil efiri (MTBE) vaboshqalar; o'simlik moyi.
Hozirgi paytda ko'mirdan, slaneslardan, o'tindan, biomassadan va boshqalar
ishlab chiqarilishi mumkin bo'lgan quyi spirtlardan, xususan metanol,
foydalanish ko'proq o'rin olgan. Barcha spirtlar yuqori oktan soniga ega va
uchqundan o't oldiriladigan IYOD da ishlatish maqsadga muvofiq. Yonish
issiqligining pastligi, zanglatishga moyilligi, bug'lanish issiqligining
yuqorililigi, nam tortuvchanligi va boshqalar kabi spirtlarni kamchiligidan,
ularning hosilasi — efirlardan foydalanib qutilish mumkin; ko'pchilik mam-
lakatlarda avtomobil benzinlarini tashkil etuvchisi sifatida MTBE foydalanish
ko'proq o'rin olgan.
Suv yonilg'i emulsiyasi (SYOE). Suv yonilg'i emulsiyasi IG da qorakuya
va azot oksidlarini keskin kamaytirishga va og'irdizel yonilg'ilaridan foydalanish
samarasini oshirishga imkon beradi. SYOE ni ikki turga ajratish mumkin:
«Suv yonilg'ida» va «yonilg'i suvda». Suv ichki faza hisoblanadigan, hajm
bo'yicha 10...40% ni tashkil etadigan, «suv yonilg'ida» turi amaliyotda
qo'IIaniladi. Bunday emulsiyalarda suv tomchilari 2...5 mkm o'lchamli
to'g'ri sfera ko'rinishga ega bo'ladi.
Suv-yonilg'i emulsiyasi yonishini o'ziga xosligini farqi, suv tomchilarida
«mikroportlashlar» sodir bo'lishida yonilg'ini havo bilan yaxshi aralashish
asosi yotganligi tufayli alanga haroratining pasayishi va to'liq yonishni o'sishi
hisoblanadi. SYOE kamchiligi, ularni past haroratlarda ishlatib bo'lmasligi va
qatlamlarga ajralish xususiyati hisoblanadi.
34
Sintetik yonilg'ilar. Bunday yonilg'ilar toza holida ham va uglevodorodli
yonilg'ilarga qo'shilma sifatida ham ishlatiladi.
Ularni olishni eng arzon manbayi toshko'mir hisoblanadi, undan turli
texnologik jarayonlar vositasida sintetik benzinlar va dizel yonilg'isi, meta-
nol va boshqalar olinadi. Ushbu yonilg'ilar, vodorod miqdorining (9... 12%)
kamligi (dizel yonilg'isiga nisbatan), oltingugurt va azot birikmalari miqdorining
ko'pligi, quyuqlashish haroratining yuqoriligi, yonish issiqligining kamligi
bilan farqlanadi.
2.1.2. YONILG'ILARNIblG ELEMENTAR TARKIBI
Motor yonilg'ilari uchun tarkibini aniqlash mumkin emas, chunki
ularning tarkibiga yuzlab turli uglevodorodlar kiradi. Yonilg'ining o'rtacha
statistik elementar tarkibini berib va yonilg'ini molekular massasini bilib,
uglevodorodli yonilg'i CxHy ni (gaz aralashmasini «molekulasi» o'xshashligi
bo'yicha) shartli «molekula» ifodasini qayta hisoblash mumkin, bunda x, и
molekuladagi uglerod, vodorod atomlari soni. Neftdan olinadigan
yonilg'ilarda, ularning molekular massasining ortishi bilan ozgina miqdorda
oltingugurt, azot birikmasi, kislorod miqdori bo'lgan birikmalar, og'ir
metallarva boshqalar bo'lishi mumkin. Yonish jarayonini hisoblashda neft
motor yonilg'ilarida ushbu elementlarning mavjudligini hisobga olmasa ham
bo'ladi. Kislorod miqdori bo'lgan yonilg'ilardan (spirtlar, efirlarva boshqalar)
Ibydalanilgandayonilg'inishartli«molekulasi» C XH yOz ko'rinishigaegabo'ladi
(azot miqdori bo'lgan yonilg'ilar uchun — C XH yOzN
I kg CXH yOz yonilg'i uchun elementar tarkibi (ayrim elementlarni
massali qismi g) termodinamikada ma’Ium bo'lgan aralashmalar nisbati
kabi aniqlanadi:
nghioil — g, I2x/(12x + y + 16z) = 12х/р^, (2.1)
V<1<I010m - Ь 12л, г, IGz— yonilg’i inolckulasidagi uglerod, vodorod,
kislorod ning massasi.
Har bir gazning qismi haimiy (molli) bo'lganda ^PCxHyOz +>V2
tarkibli gazsimon yonilg'i aralashmasini I kinol (I m’)i quyidagi tarkibga ega
bo'ladi: gazlar aralashmasining molekular massasi
E (bcx«,^ ),. r> + 28%; (2-4)
gc =12Хх^/цу„; gH =Xyiri/pyo;go)a =^^/^Yr-+rN2 =l (2-5)
3 5
2.1.3. REAKSIYAVA YONISH MAHSULOTLARI
Yonilg'ining oksidlanish reaksialari. Boshlang'ich
mahsulotlar miqdori (yonilg'i + havo) va yonish mahsulotlarining o'zaro
nisbati quyidagi yo‘l qo'yishlar bilan kimyoviy reaksiya tenglamasidan
aniqlanishi mumkin: barcha kimyoviy birikmalar o'zaro ma’lum sonli
nisbatlar bilan bog'langan alohida elementlar atomlaridan tashkil topgan;
kimyoviy reaksiyada atomlar o'zining xususiyligini saqlab qoladi va faqat
ularni qayta guruhlash sodir bo'ladi.
C// molekulaning so'nggi mahsulotigacha (karbonat angidrid C02 va
suv bug'i H2O) to'liq oksidlanishi (yonishi) quyidagi tenglama bilan
tasvirlanadi (boshlang'ich va so'nggi mahsulotlar kmol larda berilgan).
CXH y + (x +y /4)О2 = xCO2 + у /2Н2О, (2.6)
1 kmol C// dagi C ni x atomlari kmol C02 ni beradi, MC01 = x;
1 kmol CHy dagi N ni у atomlari у / 2 kmol H20 ni beradi,
MH2o = У /2. Yonish mahsulotlarining tarkibi 1kg yonilg'iga (1 / uyo kmol)
qayta hisoblanganda МСОг=х/цуо = x/(12x + y),
Л^//2о =(у/2)//гуо=(у/2)/(12х + у) va (2,1)...(2,3) tenglamalarni
hisobga olish bilan elementar tarkibi orqali (kmol/kg yonilg'i) quyidagicha
bo'ladi:
Mco2 ~Sc/^ Mh2o =Sh /2- (2.7)
Reaksiyada x +y /4 kmol O2ishtirok etadi, M o2 + y /4 kmol/
(kmol yonilg'i).
Agar yonilg'i molekulasining tarkibiga CxHyO2 kislorod kirsa, u holda
(2.6) tenglamaning o'ng tomoni o'zgarmasdan qoladi, yonish uchun kerak
bo'lgan havo kislorodini kmol miqdori mos holda z 12 ga kamayadi,
M o2 = *+ y/4~z/2 kmol/(kmol yonilg'i). (2.6) tenglama asosida
aniqlanadigan yonilg'ini to'liq yonishi uchun kerak bo'lgan kislorod L(j ni
eng kam kmol miqdori stexiometrik deb ataladi.
M O1 ning stexiometrik miqdori quyidagiga teng:
1 kmol yonilg'ida 02 ni kmol dagisi M O2 = x+ y/4-z/2,
1kg yonilg'ida 02 ni kmol dagisi
4 = Л4, /ь0=(^ + у/4-г/2)/(12х + у + 16г),
1kg yonilg'ida 02 ni kg dagisi
4 = 4mo2 = (32x + 8y - 16z) /(I2x + у + 16?;).
Agar kislorod miqdori Mн2 =x + у /4 - г / 2 dan kambo'Isa, oksid-
lanish chala bo'ladi. Chala oksidlanish (yonish) da uglerodning bir qismi
36
CO (is gazi) gacha oksidlanadi, vodorodning bir qismi umuman yonmaydi.
C Hy ni uglevodorod molekulasini oksidlanishi ushbu holatda quyidagi teng-
lama bo‘yicha ketadi:
CxHy + x + (1 -p)x + у (1 - )/ 4] O2 =
=<pxCO + (1 -<p) xCO2 + H2 + у (1 ) H2O, (2.8)
bunda: <p — uglerodning CO gacha oksidlangan qismi; — yonmasdan
qolgan vodorod qismi.
(2.8) tenglamadan kelib chiqqan holda CO va C02 molekulalarini hosil
bo'lishi uchun bir xil miqdordagi uglerod talab qilinadi:
Mco + MCo2 = x; shunga o'xshash H2 ni qisman oksidlanishida
MH2+ MH2O -y/l. 1kg yonilg'i uchun kmol larda bo'lganda
M co + MC02 = gc /12; M H2 + M H2o = g H / 2. (2.9)
YOXA da kislorod miqdorining kamayishi bilan yonish mahsulotlarida
CO va H2 laming qiymati ortaboradi va H20 va CO2 lami miqdori kamayadi.
Oksidlanishning mos tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi
CxHy+^O2=xCO + ^H2. (2.10)
Kislorodning Mq2 = x /2 kmol miqdorichegarahisoblanadi vaYOHAda
uglerod atomlari soni kislorod atomlari soniga teng holatiga muvofiq keladi,
ya’ni C: 0 " 1). YOHA da kislorod miqdoriningkeyinchalikkamayishidayonish
mahsnloilanda yonmagan uglerod (qorakuya) hosil bo'ladi (C: 0 > 1).
11 л v о 11 i n g stexiometrik miqdori. Havodagi kislorodning
hajmiy qismini 21% va massali qismini 23% deb qabul qilib, yonilg'ini
yonishi nchim kciak bo'lgan havoning stexiometrik miqdori aniqlaniladi:
1kg yonilg'ida kmol dagi havo
= Д’,/0,21 =(x 1 v/4 ?/2)/(12x+ y +16?)/0,21,
1kg yonilg'ida kg dagi havo
l0 =/(i/0,23 = 138(x + y/4-?/2)/(12x + у + 16?),
yonilg'ining elementar tarkibi orqali
4=(fc/12 + &/4-g.,./32)/0,2l<^^, (2.11)
(,-(!& +Ss. (2.12)
3 7
^CxiH yiOv- tarkibli uglevodorodlar aralashmasi ko‘rinishiga ega
bo'lgan gazsimon yonilg'ilar uchun har bir uglevodorodning molli (hajmiy)
r. qismiga havoning stexiometrik miqdori

yoki
_ [Sc , £« _
I 12 4 32
(2.13)
(2.14)
(kmol^M^havoj
2.4-jadvalda keltirilgan ifodalar bo'yicha hisoblashning ayrim natijalari
berilgan.
Havoning ortiqlik kocffitsiycnti. Havoning ortiqlik
koeffitsiyenti a deb, YOHA sidagi havo miqdori Gh ni aralashmadagi yonilg'i
miqdori G ni to'liq yonishi uchun nazariy jihatdan kerak bo'lgan havoning
eng kam miqdoriga bo'lgan nisbatiga aytiladi, ya’ni
a=Gh/(GyolJ= L/Ц}=1/1„ (2.15)
bunda: Gm — yonilg'ini soatiga sarfi, kg/s; Gy(>l0 — Gyo miqdordagi yonilg'ini
to'liq yonishi uchun kerak bo'lgan eng kam havoning nazariy miqdori, kg/s.
Havoning ortiqlik koeffitsiyenti a dan tashqari yonilg'i/havo f - Gyo / Gh,
f =l/(«/0) nisbat miqdori ham va yonilg'i/havoning ekvivalent
*P = f I Lex (Lex = >/A)) nisbati ham ishlatiladi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar a >, < 1,0 bo'lganda ish-
laydi, dizellar va gaz turbinalari a > 1 bo'lgan YOHA da ishlaydi.
Yonilg'ini CO gacha oksidlanishga muvofiq keladigan havoni eng kam
ortiqlik koeffitsiyenti (2.10) tenglamadan aniqlanadi:
aco=(M02)co/(M02)ai = (x/2)/(x + y/4), (2.16)
yoki yonilg'ining elementar tarkibi orqali
«co =&/(2&+6&J (2.17)
elementar tarkibi gc =0,872; gH =0,128 bo'lgan dizel yonilg'isi uchun
aco = 0,872 / (2 0,872 + 6 • 0,128) = 0,872 / 2,512 = 0,347.
Tashqarida aralashma hosil qilinadigan dvigatellarda aco amaliyotda
bo'lmaydi, shuning uchun yonish mahsulotlarida uglerod mavjud bo'lmaydi.
38
Dizcllarda aralashma hosil bo'lish sharoitida a < aco zonasi mavjud va yonish
larayonida yonmagan uglerod hosil bo‘lishi mumkin. a ga bog‘liq holda ugle-
rodni oksidlanish va Mco va Мсо^ larni hosil bo‘lish xususiyati 2.1-a
rasmda ko'rsatilgan.
Yangi zaryadning tarkibi va miqdori. Yangi siklning har
lurini boshlanishida silindrga yoki havo yoki uni yonilg'i bilan aralashmasi
(benzin vagazda ishlaydigan dvigatellarda) ko'rinishidagi yangi zaryad kiradi.
Yonishni boshlanishidan oldin yangi zaryad Mt ning miqdori 1kg
yonilg'iga quyidagi kmol hisobida bo'Iadi:
benzinda ishlaydigan dvigatellarda
= L + 1 /цуо=аЦ + 1 /цуо, (2.18)
dizellarda
Ml=L=aL0. (2.19)
Gazsimon yonilg'ilarda ishlaydigan dvigatellarda Ikmol (m3) gazsimon
yonilg'iga kmol (m3) hisobida
= L + \ = аЦ} + 1. (2.20)
Yonish mahsulotlarining tarkibi. 1) «>]. (2.6)
tenglamaga mos holda yonilg'i a > 1 bo'lgandagi havoda yonishida nazariy
jihatdan to'liq yonishga ega bo'Iadi. Yonish mahsulotlari CO2 va H2O lardan
tashqariazot M N1 miqdoriga va ortiqcha kislorod Mq2 ga ega bo'Iadi (a>l
bo'lganda):
MNi +MO2 = 0,79«4+0,21(«-1)4 =«4-0,214-
(2.7) tenglamani e’tiborga olib, yonish mahsulotlarining mollari miqdori
M2 quyidagiga teng bo'Iadi:
M2 = M + M(>2 + MCOi + MH7p =
= «4-0,214+^712 + ^/2.
I
(2.11) tenglamani e’tiborga olib 4 uchun quyidan ifoda yoziladi:
M2 = aL0 + / 4 + gO(,„ / 32 (2.21)
«=1 bo'lganda yonish mahsulotlari mollarining miqdori (A/2)a=l
(^2 )«=i = + Sh 14 + goyo 132.
Demak,
M2 =(M2)a=l +(«-1)4- (2-22)
39
2A-jadval
Ko'rsat- kichlarning nomlanishi Yonilg'i Gaz aralashmasi (30% C2H2 atsetilin, 60% C,H8 propan, 10% CH4O etanol)
Izooktan n-geksadekan
Molekular massasi, kgДmol 12-8+1•18=114 12-16+1-34=226 26-0,3+44- -0,6+32-0,1=37,4
Elementar tarkibi: 4c 12-8/114 = 0,842 12 16/226 = 0,85 12(2 -0,3+3 -0,6+1’ "0,l)/37,4 = 0,8021
X 8 16 q* /12=0,802 •37,4/12=2,5
4h 1 • 18/144=0,158 1-34/226=0,15 1(2 -0,3+8- -0,6+4” ”0,l)/37,4=0,1551
Y 18 34 qH/l=5,8
— — 16(1 -0,l)/37,4= =0,0428
Z — — qoyo/! 6=0,1
Molekula ifodasi CI6HM ЦЛА.
Havoning stexiometrik miqdori LG, (кто! haw) (кто! yonilg'i) (0,842/12+ +0,158/4)//0,21 = =0,522 (0,85/12+ +0,15/4)//0,21 = =0,516
j (kmol havo) (кто! yonilg'i) — — (0,8021/12+ +0,1551// -0,0428/32)/0,21= =18,57
1 (kg havo) ° (kg yonilg'i) 138(8 + 18/4) 12 8 + 18 = 15,1 138(16 + 34/4) 12 816 + 34 = 14,96
40
^СХНуОko‘rinishidagi 1 kmol gazsimon yonilg'ini yonishida quyi-
dagi kmol yonish mahsulotlari hosil bo'ladi:
M 2 — MCO2 + M h2q + M N2 + 0,21(a — 1)AO.
(2.23)
MCO1 ='Lxiri, МН2О=^^г^ MN2 = 0,79aЦ + Nyo,
bunda: N — gazsimon yonilg'i aralashmasidagi azot.
2) a<l. (2.8) tenglamaga muvofiq yonish mahsulotlari
MCo2, Mco MH1o. ^h2 vaazot MN1 = 0,79аЦ larni o'z ichigaoladi.
Л/2 = МСОг + Mco + M Н2О + МН2 + 0,79аД,
(2.9) tenglamani e’tiborga olib,
Мг = gc /12 + g„ 12 + 0,79«Д, (2.24)
bo'ladi.
Yonish mahsulotlarining tahlili К = M Иг / M C() nisbatning doimiyligi-
ni va H / C (yonilg'i tarkibi) nisbatini funksiyasi ekanligini ko'rsatadi.
H/С = 0,17.-0,19 bo'lganda К =0,45.-0,50 bo'ladi; H/С =0,13
bo'lgandaAT = 0,30 bo'ladi.To'rttao'zgaruvchi ^MC(>2, Mco, MH2o , Mh2)
larni aniqlash uchun (2.9) tenglamadan, К uchun nisbatdan, shu bilan biiga
yonilg'i va havodan olingan = 0,21лД) + gOyn / 32) va (2.8) tenglama-
ga muvofiq Cni COga (М™ = Mco /2), Cni CO2ga (^o2°2 = MCO2},
H ni H2O ga [M q2° = M H2O / 2) oksidlanishi uchun ishlatilgan kislorod
balansidan foydalaniladi:
M((>2 + Mco !2 + MН1р /2 = 0,21a£o + gOyo /32. (2-25)
К = M ц} I M, () ligini e’tiborga olib (2.9) va (2.25) tenglamalar tizi-
mini ycchib, quyidagi ilbdani olinadi:
Mco = 0,424,(1 -«)/(! r K), MC()2 =gc/\2-Mco, (2.26)
MH2 = 0,42^(1 -«)/d * КУ Mll2o = g„/2-MH2. (2.27)
Yonish mahsulotlarini hisoblash to'liq emasligi va tashkil etuvchilarining
energetik va tejamkorlik ko'rsatkichlariga jiddiy ta’sir qilishini aytib o'tish
lozim. Boshqa qator yonish mahsulotlari (azot oksidlari va oltingugurt,
yonmasdan qolgan uglevodorodlar, qo'rg'oshin oksidi va boshqalar) ning
miqdori IG ga nisbatan kam bo'lganligi tufayli energetik hisoblashlarda e’ti-
borga olinmaydi, biroq ekologik tavsifiga jiddiy ta’sir qiladi. IG turli tashkil
4 1
etuvchilari miqdorini a ga bog'liqligi 2.1-b, d rasmda berilgan. Dizel uchun
(2.1-b rasm) yuklamani ortishi (tz ni kamayishi) bilan issiqlik ajralib
chiqish miqdori va yonish harorati ortadi, bu 7V0x ning hosil bo'lishini
ko'payishiga olib keladi. a ni 1 ga yaqin miqdorida CO qiymatining oshishi
eng yuqori yuklama rejimida aralashma hosil bo'lishini yomonlashishi va chala
yonishiga bog'liq. a ning katta qiymatlarida CO ni ortishi reaksiya tezligini va
yonish haroratini sezilarli darajada kamayishi bilan bog'liq, bu ortiqcha kislorod
02 bo'lishiga qaramasdan chala oksidlanishga olib keladi.
Karbyuratorli dvigatellar uchun (2.1-d rasm) a< \ bo'lganda, keltirilgan
nisbatdan kelib chiqqan holda CO va H2 miqdorlami, shuning bilan birgalikda
yonmasdan qolgan uglevodorodlar CJfy ni o'sishiga o'rin bo'ladi. 1,05... 1,1
bo'lganda NOx eng yuqori miqdorga, ya’ni kislorodni birmuncha ortiqligida va
yonish haroratini yetarlichayuqoriligida erishadi.
Yonishda ishchi jism mol tarkibi va hajmining o'zgarishi.
Boshlang'ich tashkil etuvchilarning va yonish mahsulotlarining haj-
mida yangi zaryad ni va yonish mahsulotlari M2 ni kmol lari sonining
farqi tufayli tafovut bo'lishi mumkin. Yonishdagi kmol lar sonining
o'zgarishi ДЛ/ = M2-M{ ga teng, u bundan tashqari molekular
o'zgarishning nazariy koeffitsiyenti //n = M2 / M, = 1 + ДЛ/ / bilan
ham tavsiflanadi.
Dizel uchun
A) = I + (gw / 4 + gOyo 132) / а(2.28)
(2.21) va (2.24) tenglamalami e’tiborga olib, karbyuratorli dvigatellar
uchun
a >!,//() = ! +
g„/4+go^/32-l/n,u
“4+1/н«
। , Xc /12+Хя / 2 0,2 la£>o I / p
Ct v. 1, — l i
(2.29)
“Д)+1/И’о
(2.11) tenglama bo'yicha £0 ni almashtirilsa, quyidagi ifoda hosil bo'ladi:
0,21(1-а)Д)+^///4+^о/32-1^„
/А, - 1 +------------------—---------
/0 «4 + 1 /Руо
(2.30)
Gazsimon yonilg'ida ishlaydigan dvigatel uchun (а>1) (2.13), (2.20) va
(2.23) tenglamalardan kelib chiqqan holda
_ Z(y,-/ 4+z; / 2-l)z;
(2-31)
To'liq yonishdagi (а>1) kmol lar sonining nim o'sishi va yonish
mahsulotlari hajmining ortishi faqat vodorod oksidlanishi va O2 ning bir
4 2
2.1-rasm. Yonish mahsulotlaridagi tashkil etuvchilar miqdorining a ga bog'liqligi.
a — uglerodning oksidlanish sxemasi:
1 — a<«„ CO hosil bo’lishi va uglerodni ajralishi bilan chala yonishi; li — «„<«s 1 CO va
CO, hosif bo'lishi bilan chala yonishi; III — a>l CO, hosil bo’lish bilan to'liq yonishi; gc/
12—Ikg yonilg'idagi uglerod mol-larini miqdori; Л/(1), Meo-, (3)-l kg yonilg'ini
oksidlanish mahsulotlaridagi C, CO, CO, tarni mos holda mollarining miqdori; b —
dizclda oksidlanish: CO,, O, egri chiziqlar to'liq oksidlanish sharoiti uchun hisobi; NO,,
CO egri chiziqlari-tajribada olingan ma’lumotlar; d — karbyuratorli dvigatclda oksidlanish
(tajribada olingan ma’lumotlar).
molekulasidan ikki molekula H2O [(2.6) tenglamaga qarang] hosil bo’lishi
tufayli sodir bo'ladi. Chala yonishda (a<l) H2ni H2O ga oksidlanishidan
tashqari (bir molekula O2 — ikki molekula H2O) Cning CO ga chala oksid-
lanishi (bir molekula O2 — ikki molekula CO) [(2.8) tenglamaga qarang]
sodir bo'lishi tufayli ДЛ/ hajmni ortishi a<l bo'lgandagidan ko'p bo'ladi.
Benzin va dizel yonilg'isi uchun /Zq > 1 va a ni kamayishi bilan ortadi (2.2-
rasm). Gazsimon yonilg'ilar uchun ДЛ/hajm o'zgarishi turli uglevodorodlar
miqdoriga bog'liq va (y,/4 + Z//2) > 1 bo'lganda дЛ/ > 0 va
(y,/4 + z,/2) < 1) bo'lganda ДЛ/ <0 bo'lishi mumkin. Mos holda
ДЛ/ > 0 bo'lganda >1, <0 bo'lganda //„ < 1 bo'lishi mumkin va
ДЛ/ = 0(y, / 4 + z, / 2 = 1) bo'lgan chegara holatda //0 = 1 bo'ladi.
1,12
1,10
LOt
f.06
10*
1,0Z
to
2.2-rasm. Molekular o'zgarish kimyoviy
koeflitsiyentining havoni ortiqlik kocITitsiyenti
a ga bog'liqligi:
1 — benzin; 2 — dizel yonilg'isi.
Yonilg'ilar va ularning yonish
mahsulotlarini issiqlik — ftzik
xususiyati. Yonilg'ilarning yonish
issiqligi va bug'lanishi, issiqlik
sig'imi, issiqlik o'tkazuvchanligi
va boshqalar kabi xususiyatlari
ishchi siklni amalga oshirishda
muhim ahamiyatga ega. Ulardan
eng muhimi yonish issiqligi
hisoblanadi. Yonilg'ining yonishi
ekzotermik reaksiyaga oid, ya’ni
issiqlik ajralish bilan kechadi. CO2
4 3
va Нг О laming hosil bo'lishi bilan ketadigan reaksiyalaming issiqlik samarasi
yonish issiqligi deb ataladi. Suv yonish mahsulotlarida bug* holatida ham va
suyuq holatida ham bo'lishi mumkin, shu sababli mos holda quyi Hu va Hb
yuqori yonish issiqligi kiritiladi, ular orasidagi farq suv bug'i hosil
bo'lishining yashirin issiqligiga teng: Hu - Hh - 2,512Л/ЯзО.
Porshenli IYOD va gaz turbinalarida yonish mahsulotlari suv bug‘ining
kondensatsiyalanish haroratigacha sovitilmaydi, shuning uchun hisoblashlarda
quyi yonish issiqligi Hu qabul qilinadi.
Yonilg'ini tashkil etgan moddalar hosil qilgan issiqlik samarasi bo'yicha
yonilg'ining yonish issiqligini, ya’ni yonilg'ining elementar tarkibiga asosan
aniqlash mumkin. D.l. Mendeleyevning yonish issiqligi uchun ifodasi quyi-
dagi ko'rinishgaega (MJ/kg).
Hu = 34,013gc +125,6gH -10,9(gOyo -gs)-
-2,512(9gw+g„3O),
bunda: #c> Sh. goyu’ gs — uglerod, vodorod, kislorod va oltingugurtlarni
yonilg'idagi massali qismi; 9gH - gH — vodorodning yonishida hosil
bo'ladigan suv bug'ini miqdori; gH2o — yonilg'idagi suvning massali qismi.
1 kmol YOHA yonishida ajralib chiqadigan issiqlik Har ning miqdori
quyidagiga teng:
a > 1 bo'lganda Har = Hu/(2.32)
a < 1 bo'lganda Har = (HU- AHu)/ (2.33)
bunda: AHu = 114 (1 - а) Lq — benzinning kimyoviy chala yonishi, MJ/kg.
2.5- jadvalda benzin va dizel yonilg'isining ayrim issiqlik-fizik va termo-
kimyoviy xususiyati keltirilgan.
2.6- jadvalda haqiqiy sikl jarayonlarini hisoblashda foydalaniladigan ayrim
gazlaming issiqlik sig'imi uchun цср =a + bTtenglamadagi koeffitsiyentlar
miqdori berilgan.
Yonish mahsulotlarining issiqlik sig'imi uchun quyidagi nisbatlardan
foydalanish mumkin [kJ / (kg • Д')] :
benzin (0,7 < a < 1,2; T = 273...2600K)
cp = (0,5186-0,0488a) Г0,148;
cv =(0,2871 -0,0242a) Г0’190;
dizel yonilg'isi (1 < a < 2, T = 273...2600A')
cp = (0,3865 + 0,0350a) 7’01,75,-°-0177a';
cv = (0,2255 + 0,0120a) ^iso-o.oissa
44
2.5-jadval
Ko'rsatkichlar Yonilg'i
Benzin Dizel yonilg'isi
Elementar tarkibi (massali qism): Uglerod gc Vodorod gf/ Yonilg'ining molekulyar massasi kg/mol Yonilg'ining o'xshash ko'rinishdagi «molekulasini» ifodasi Yonilg'ining quyi yonish issiqligi massali, MJ/kg hajmiy, MJ/m3 Havoning stexiometrik miqdori: L , kmol/kg yonilg'i, /„ kg/kg yonilg'i StexiometrikYOHAyonish issiqligi (a=l) H p -. 1kg, MJ/kg 1 kmol, MJ/kmol a=l bo'lgandayonish mahsulotlarining kmol miqdori, (Mpn=1 /=20°C bo'lgandasirt taranglikkoeffisi- yenti, 103H/m p= 50MPa va r=20”C bo'lgandao'rtacha siqilish koeffisiyenti, 109m2/H Issiqliksig'imi c , kJ/(kg-K): Suyuq Гага Biig'l.iri (P=const bo'lganda) Zicliligi/i, kg/m’ Dinainikqoviishqoqligi д, H -s/m3 0,855 0,145 115 ^8.2^16,7 44 32116 0,516 14,96 2,76 83,9 0,552 21...22 1.17 =1,5 =1,5 720...740 0,56-103 0,872 0,128 190 42,6 35800 0,498 14,56 2,74 85,5 0,530 28...30 0,65 = 1,9 «1,5 830 ... 845 (860 dan ko'p emas) 3,8-103
2.6- jadval
Gaz (I />• 10’ Harorat oralig'i, К
CO 27,65 5,03 273 ...2500
CO2 44,20 9,05 298 ...2500
H2 27,74 3,39 273 ...2500
H2O 30,04 10,73 298 ...2500
n2o 33,73 3,85 298 ...2500
n2 27,91 4,27 298 ...2500
o2 34,65 1,08 273...5000
OH 27,03 3,69 298 ...3000
4 5
Bundan tashqari adiabat ko‘rsatkichi K = cp/cv uchun taxminan
I.I. Vibe taklifqilgan ifodadan foydalanish mumkin:
benzinning yonish mahsulotlari (a= 1)
AS = (1,22-77,3)/7"; (2.34)
dizel yonilg‘isining yonish mahsulotlari (a=l)
AS = (1,22-76,7)/7\ (2.35)
2.2. IYOD HISOBLANGAN SIKLLARI
Haqiqiy sikl jarayonini taxminiy yoritadigan termodinamik jarayonlar
majmuasi hisoblangan sikl deb tushuniladi.
Hisoblangan sikllarning har biri qator yo‘l qo'yishlarga asoslangan.
Hisoblangan sikllarning tahlili yo‘l qo‘yilgan sohasida to‘g‘ri bo‘ladi.
Hisoblangan sikllarning tahlili bir omilli bo'lishi mumkin, ya’ni hisoblash
yo‘li bilan omillaming har birini, boshqalarini o'zgarmas holda saqlab, ta’si-
rini oydinlashtirishga erishiladi.
Haqiqiy dvigatellar bilan tajribalarni bajarishda omillarni har birining
alohida ta’sirini hamma holatda ham o‘matish mumkin emas.
2.2.1. TERMODINAMIK SIKLLAR
Quyidagi yo‘l qo'yishlarga asoslanib, hisoblangan sikllami termodinamik
deb tushunish qabul qilingan:
— sikllarni tashkil etgan jarayonlar qaytar hisoblanadi;
— jarayonlar tarkibi o'zgarmas bo'lgan almashtirilmaydigan ishchi jismda
(IJ) amalga oshiriladi.
— IJ issiqlik sig'imi uning holatiga bog'liq bo'lmaydi;
— IJ va atrof-muhit o'zaro issiqlik almashmaydi.
IYOD termodinamik sikllarida issiqlik berish o'zgarmas hajm, o'zgarmas
bosim va aralash usul — o'zgarmas hajm va o'zgarmas bosim bo'yicha amalga
oshiriladi.
Issiqlik aralash usulda beriladigan (Sabate-Trinklerni) sikli umumiy
hisoblanadi (2.3-rasm). Termik FIK deb, sikl ishi /, = qx - q2 ni berilgan
issiqlik q* ga bo'lgan nisbatiga aytiladi:
(2.36)
bunda olingan issiqlik miqdori q2, q2 =cv(Tb -Ta) modul bo'yicha
aniqlanadi.
46
«I.irajasi.
Siqish daraiasi quyidagicha aniqla- 2.3-rasm. Issiqlik aralash usulda
beriladigan sikl (Sabate-Trinkler sikli).
E = ~ = v ir = 8p-
vyo yz У<>
Termodinamik siklda dvigatel silindrida yonilg'ining yonishida ajralib chiqadjgan
issiqlik miqdorini o'xshashligi bo'lib hisoblanadi, ya’ni yuklamani o'xshashligi
hisoblanadi. Siqish darajasi, ishchi jism va siklni boshlang'ich ko'rsatkichlari (a
nuqtadagi ko'rsatkichlar) ni o'zgarmas holatida qx ni ortishida siklni A va о larini,
b о Pgva harorat T laming eng yuqori qiymatlarini o'sishi kuzatiladi. va T
Liming kattalashishi siqish darajasini ortishida ham sodir bo'ladi.
q1 uchun ifodadagi Tb haroratni Ta funksiyasi ko'rinishida tasawur qilish
mumkin:
ет sk-\ gK-i sk-i
т _ pz _ Тгр _ T^P _ TaeK 1Лр _т
lb- "TFT “ Tk-T ~ алР '
О
Shuning uchun q2 = cvTa (Лрк -1) va
9. = 9> + 9i = cv (Гг. - Tj + cp (Тг - Tz.) =
= сгТаг'(л-\) + срТУ'л(р-\)^
= cvToekl[A-l + kA(p-l)].
qt va q2 ifodalarini termik FIK boshlang'ich tenglamasiga qo'yilsa, quyidagi
ifoda kelib chiqadi:
<238)
* Keltirib chiqarishda 1 kg ishchi jism ko'riladi.
4 7
Siklning o'rtacha bosimi deb, ishchi hajm ga oid bo'lgan siklni
ishiga aytiladi. Sabate-Trinkier sikli uchun P ning aniqlash ifodasini
quyidagicha olish mumkin:
_ _ Wh = cXeK~‘[^-1+^(/?-l)]
’ vh vh vh
bunda Ta=B^- = ~
1 . Vq _ Vq _ £
’ Vh Va-Vy0 £-1 ‘
Ushbu bog'liqliklar e’tiborga olinsa, siklning o'rtacha bosimining so'nggi
ifodasi hosil bo'ladi:
ek
Л = (e—1)(A—i) l — + ^(p ~ О]7?/*
(2.39)
(2.38) va (2.39) ifodalardan issiqlik o'zgarmas hajmda beriladigan sikl
uchun, ya’ni p=l bo'lganda (Otto sikli (2.4-rasm), uchqundan o't
oldiriladigan dvigatelning haqiqiy siklini ideallashtirish uchun foydalanila-
digan termik FIK r]t va Ps larni olamiz:

(2-40)
Л = Pc
2.4-rasm. Issiqlik o'zgarmas hajmda
beriladigan sikl (Otto sikli).
ек(Л-1)
(2-4|)
Issiqlik o'zgarmas bosimda
beriladigan sikl uchun (Dizel sikli
2.5-rasm) 2= 1, demak rg va P quyi-
dagi ifodaga ega bo'ladi:
i P*-I
<2«>
Л(Р-1)
л = '«Й=Г (243)
(2.38) ... (2.43) ifodalardan termo-
dinamik sikllaming ko'rsatkichlariga
£, k, A, p, pa larni ta’sir qilishi
kelib chiqadi.
e ni kattalashishi va Ps laming
ortishi bilan kuzatiladi. Adiabat
ko'rsatkich к ni o'sishida ham shunday
hodisa ro'y beradi (2.6-rasm). Siklni
amalga oshirishda uch atomli gaz
o'rniga ikki atomli gazlardan
48
ioydalanib, к ni orttirish
mumkin. Bundan porshenli
dvigateilarni suyuq aralashma-
l.nila ishlashi maqsadga muvo-
fiqligi kelib chiqadi, chunki
suyuq aralashmalarda ikki
atomli gazlar (02 va TV2) ko‘p.
(2.40) ifodadan Otto sikli
uchun тц ni ga bog‘liq emas-
ligi kelib chiqadi, ya’ni tashqi
yuklamaga bog‘liq emas.
(2.42) ifodadan dizel sikli
2.5-rasm. Issiqlik o'zgarmas bosimda beriladigan
sikl (Dizel sikli).
uchun q{ ni ortishi (p ni o'sishi) da termik FIK kamayishi kelib chiqadi
(2.7-rasm). Demak, dizel sikli bo‘yicha ishlaydigan dvigatellarda (havoni
yuqori bosim ostida beriladigan kam aylanishli dizellar) tashqi yuklamani
ortishida тц kamayadi.
Sabate-Trinkler siklini termik FIK ga beriladigan issiqlik q[ va q{' (Ava
p) miqdori ta’sirini 2.8-a rasm bo'yicha kuzatish mumkin. p ning (<7i‘)
o'zgarmas qiymatida A o'sishi (ya’ni, q{ ni o'sishi) ni ortishi bilan kuzatiladi.
Beriladigan issiqlikning o'zgarmas miqdorida (A-o‘zgarmas) -A(<7i) ni
ortishi va mos holda p(ql'), bunda A = A -1 + kA(p -1) ni kamayishi
bilan termik FIK ko'payadi, bu 2.8-a rasmdan ko'rinib turibdi.
^‘(2) o'zgarmas holatida q" (p) rung ortishi ni kamayishiga olib keladi.
Demak, termodinamik nuqtayi nazardan
issiqlikni YUCHN da berish eng foydali
hisoblanadi. тц o'zgarishining ps ga ta’siri tabiiy. ».*
Lekin e, к, Л va p laming ps miqdoriga ta’siri^
ga qaraganda boshqacharoq (2.7- 2.8-b ra- ftz
smlaiga qarang). £ va к laming ps ga sifatli ta’siri
ni ta’siriga o'xshash. Biroq bosimning ortish
darajasini ko'payishi Otto sikli n, ga ta’sir
qilmaydi, lekin ni o'sishiga olib keladi. Bunda
ps q{ miqdor kabi darajada ortadi. p ning orti-
shi bilan (q\' Sabate-Trinkler va Dizel siklla-
rida) ps ni o'sishi birmuncha kam darajada ro'y
beradi, chunki bunda kamayadi.(2.39),
(2.41) va (2.43) ifodalardan boshqa bir xil
sharoitlarda r siklningboshlang'ich bosimi pg
ga proportional ravishda o'zgarishi kelib chiqadi.
Ushbu bog'liqlik porshenli dvigatellarda havoni
bosim ostida berish maqsadga muvofiqligini
2.6-rasm. Ottoning
termodinamik sikli
ko'rsatkichlarini siqish
darajasiga bog'liqlik chiziqli
tasviri: a - r),; b — ps.
4 9
ko'rsatadi. Boshqa «Birxil sharoitda»
pa ni ortishida beriladigan issiqlik
miqdori 0, = qtGa niortishibilanku-
zatiladi. Silindrlarga tushadigan yangi
zaryad miqdori P.ga nisbatan kam da-
rajada ortadi, chunki bir vaqtning o‘zida
Ta ham ortadi.
Qt ni haqiqiy ortish imkoni Ga
ni ortish darajasiga bog'liq. Shuning
uchun kompressordan keyin havoni
oraliq sovitishni qo'llash maqsadga
muvofiq hisoblanadi.
Issiqlik turii usul bilan
/,0 /.5 2,0 2,5 3 /berilganda sikllarni
2.7-rasm. Dizelning tcrmodinamik sikli
ko'rsatkichlarini dastlabk? kengayish
darajasiga bog'liqlik chiziqli tasviri.
taqqoslash. Taqqoslashni eng
oddiy holati uchun sikllarning
boshlang'ich ko'rsatkichlarini (2.9-
rasmdagi a holat), ishchi jismni (cv
va k), siqish darajasini, berilayotgan issiqlik miqdorining bir xilligi taxmin
qilinadi. Ushbu sharoitdagi Otto sikli (a - c - zt - A) ^va К qiymatlari-
ning ko'pligi 2.9-rasmdan ko'rinib turibdi. Termik FIK ham Otto siklida eng
yuqori bo'Iadi. Masalan, qx = idem holatida bu eng kam q2 issiqlik olinishi-
dan kelib chiqadi (2.9-b rasm).
Pa, Ta, cv, k, p2 = idem sharoitda, ya’ni gazlar bosim kuchidan
porshenga bir xil mexanik yuklama tushadigan sharoitda, sikllarni taqqoslash
qiziqish uyg'otadi (2.10-rasm).
2.8-rastn. Sabate-Trinklar tcrmodinamik sikli ko'rsatkichlarini
bosimning ortish darajasiga bog'liqlik chiziqli tasviri:
---------dastlabki kengayish darajasi o'zgarmas bo'lganda;
---------beriladigan issiqlikni o'zgarmas miqdorida: a — T]t\b-ps.
50
2.9- rasm. Otto, Dizel va Sabate-Trinkler sikllarini
qt, e = idem bo'lganda p - V (a) va T - s(ft)
koordinatalarda taqqoslash grafigi.
2.10- rasm. Otto, Dizel va Sabate-Trinklar sikllarini q, p = idem bo'lganda
p - V (a) va T - s (ft) koordinatalarda taqqoslash grafigi.
5 I
Siklning eng yuqori bosimi cheklanganda ni eng ko'p qiymatiga
Dizel siklida erishiladi (a - c2 - Zi - . Ko‘rilayotgan sharoitda e va ё
lar faqat ushbu siklda eng yuqori qiymatlarga ega bo'lishi bilan bog‘liq.
Ushbu siklga TZ2 va kengayish oxiridagi 7^ haroratning eng kam miqdori
ham muvofiq keladi.
Xususan, gaz turbinada amalga oshirilishi mumkin bo'lgan, kengayishni
davom etishi (рл - pa) deb ataladigan holat kombinirlangan dvigatellarda
bajarilishi mumkin.
2.11- rasmda dvigatelning tirsakli vali bilan mexanik bog'langan kuch,
gaz turbinali havoni oraliq sovitmasdan uni gazturbina bilan bosim ostida
beradigan kombinirlangan dvigatel sxemasi keltirilgan.
Uzatmaga buralma tebranishlami so'ndirish va qator rejimlarda kuch, gaz
turbinani tirsakli valdan ajratish uchun xizmat qiladigan mufta kiritilgan.
2.12- rasmda kombinirlangan dvigatelning porshenli qismi vagaz turbina
oralig'idagi traktlar hajmi nolga teng deb taxmin qilinadigan dvigatelning
a-c-z'-Z-b'- f - Г sikli tasvirlangan. Ushbu holatda turbina, soplo
apparati oldidagi gazlar bosimini o'zgaruvchanligida ishlaydi va gazlami ega
bo'lgan ishi nazariy eng yuqori darajada amalga oshiriladi. Biroq soplo appa-
rati oldidagi gazni o'zgaruvchan bosimida ishlaydigan turbinaning F1K i
ushbu bosim doimiy bo'lgan turbinani FI К dan kam.
Yuqorida ishlatilgan usullardan foydalanib, bunday siklning termik FI К
uchun ifodani quyidagi ko'rinishda olish mumkin:
A-(pZ1/K-l)
bunda: s0 = ske, ek — kompressoming siqish darajasi.
2.11-rasm. Kombinirlangan dvigatelning sxemasi:
1 — kompressor; 2 — turbina; 3 — kuch turbinasi; 4 — gidromufta;
5 — tishli g'ildirakli uzatma; 6 — tirsakli val.
5 2
2 12-rasm. Kombinirlangan dvigatellarning sikllari:
uz’zb'fl' — turbina oldidagi bosim o'zgaruvchan bo'lganda;
az'zb'arfl' — turbina oldidagi bosim o'zgarmas bo'lganda.
Agar sikl ishi kengayishining davom etishi kombinirlangan dvigatelning
porshen qismini ishchi hajmiga ko'chirilsa, u holda siklning o‘rtacha bosimi
ilodasini quyidagi ko‘rinishda olish mumkin:
Ps =Л(13ЩГ4)^[Л-1+АА(х7-1)]'
2.12- rasmda porshen qismi va gaz turbina orasida cheksiz katta hajmga ega
bo'lgan idish joylashgan deb taxmin qilishdagi kombinirlangan dvigatelning
a-z'-Z-b'-a-r- f -I sikli ham tasvirlangan. Silindrdan idishga
(drossellash) gazni oqish jarayonida gaz kengayadi, foydali ish esa bajaril-
maydi. Issiqlikkaaylanadigan energiyani dissipatsiyasigao'rin bo'ladi. Shu
sababli sikl ishining yo'qotilishi drossellashdagi yo'qotishdan kam bo'ladi.
a-z'-Z-b'-a-r-f -I sikl uchun termik FIK ifodasini quyidagi
ko'rinishda olish mumkin:
____, 1 Яр*-1
’7' |/-I+U(p-1)]
Kombinatsiyalangan dvigatelning ikkala sikli uchun o'rtacha bosim ifodasi
bir xil bo'ladi.
2.13- rasmda quyidagi sharoitda uchta sikl ko'rsatkichlari ning taqqoslanishi
kcltirilgan: p, = 0,\MPa, 7} = 298^, pz = lOMPa, К = 1,4, Я = 1,5,
kombinirlangan dvigatellarning sikllari uchun s = 12,2, s = 1,64, = 20.
Porshenli dvigatelning siklida s =s0. b sikl — turbina oldidagi gazlaming
o'zgaruvchan bosimida d sikl —turbina oldidagi gazlar bosimi o'zgarmas (ikkala
sikl 2.12-rasm bo'yicha) bo'lganda amalga oshiriladi.
Taqqoslash pz = idem va Tz = idem sharoit uchun amalga oshiriladi.
Dvigatellarning yuklamasini o'zgarishi dastlabki kengayish darajasini taqlid
qihsh bilan amalga oshiriladi.
5 3
2.13-rasm. Tcrmodinamik sikllar
ko'rsatkichlarini dastlabki kengayish
darajasiga bo) 'liqlik chiziqli tasviri: a sikl
— porshenli dvigatel; b sikl — turbina oldidagi
gazlar bosimi o' igaruvehan bo'lgan
kombinirlangan dvigatel; dsikl — tuibina
oldidagi gazlar bosimi o'zgarmas'bo'lgan
Tz = idem bo'lgan shareitdagi kombinirlangan
dvigatel. Havo bositnsiz beriladigan dvigatelm
siqish darajasi e kombinirlangan dvigatellarda
ga teng.
Turbina oldidagi bosim
o‘zgaruvchan bo'lgan kombinir-
langan dvigatel sikli (b-sikl)
yuqoriroq ko'rsatkichlarga ega,
lekin (p) ni ortishi bilan
termik FI К ozgina oshadi. Agar
issiqlik faqat p = const da
berilsa, ya’ni Z=1 sharoitda, u
holda о ga bog'liq bo'lmas edi.
a va b sikllarning termik FIK
bir xil va beriladigan issiqlik
miqdorini ortishi bilan sezilarli
darajada. ya’ni p ni ortishida
kamayadi. Bu porshenli dvigatelda
keyinchalik kengayish darajasini
kamayishi va tuibina oldida gazlar
bosimi o'zgarmas bo'lgan
kombinirlangan dvigatel siklida
drossellashdagi yo'qotishlarni
ortishi bilan bog'liq. d siklning
o'nacha bosimi a siklning o'rtacha
bosimidan yuqori, chunki kom-
binirlangan dvigatel holatida
havoni bosim ostida berish ko'zda
tutilgan.
Turbina oldidagi gazning
bosimi o'zgaruvchan bo'lgan
kombinirlangan dvigatelning
FIK va o'rtacha bosimi, boshqa
bir xil sharoitda, havoni bosim ostida beriladigan porshenli dvigatel siklidagi
miqdordan 15,7 % yuqori (2.7-jadvaldagi birinchi ikki qatorga qarang).
2.2.2. HISOBLANGAN SIKLLARNING TAHLILI
(DISSOTSIATSIYAN1 E’TIBORGA OLINISHI VA OLINMASLIGI BILAN)
Agar termodinamik sikllarda foydalaniladigan ayrim yo'l qo'yishlardan
voz kechilsa, u holda hisoblangan siklni olamiz. Hisoblangan sikllarning
tahiili dvigatelning indikator ko'rsatkichlariga turii foydalanish va konstruk-
tiv cmillarning ta’sirini mufassa* va aniq tushirishga imkon beradi.
Turii ko'p hisoblash sikllari tak'iif qilihgan. Ulardan ikkitasini ko'rib
chiqamiz. Porshenni ikki ko'chishtda amalga oshiriladigan ushbu sikllarda
54
liar bir onda silindrda bir jinsli aralashma bo‘ladi. Uning tarkibi yongan
v<>nilg‘i miqdoriga mos holda o'zgaradi, lekin yonilg'ini yonib tugash xususiyati
ina’lum deb hisoblanadi. Aralashmaning bir jinsliligini taxmin qilish,
yonilg'ini ketma-ket yonadigan har bir qadog'i bir onda qolgan zaryadlar
bilan aralashishini bildiradi. EHM da qadamli hisoblash issiqlik sig'imini
h.irorat va ishchi jism taikibigabog'liqligini hisobga oladi.
Ko'rilayotgan hisoblangan sikllarni birinchisida zaryad va uning atrofidagi
del. illar sathi orasidagi issiqlik almashinuvi hisobga olinadi. Bunday sikl uchun
siqish-yonish-kengayish jarayonlardagi termodinamikaning birinchi qonunini
lenglamasi quyidagi ko'rinishda yoziladi:
dQx , z, dGx _ dQjyofgx dV
dtp У" dtp dtp p dtp
.TJ + , dux dx n
x dtp dT dtp x dx dtp x’
(2-44)
bunda: dQx — val d<p burchakka burilishida ajrab chiqqan issiqlikning
elementar miqdori (zaryadga berilgan). dQx = G^H^x, dGx = Gsyodx‘, hy„
— yonilg'ining entalpiyasi; dGx — zaryadga yonayotgan yonilg'ini qo'shili-
shi natijasida uning massasini o'zgarishi; dQjy(fqx — issiqlik almashinuvi
initijasida zaryaddan olingan issiqlikning elementar miqdori; p,V,T —
/ary.idmng bosimi, hajmi va haroratini joriy miqdori; du — zaryadni massa
x Q
l-nligi ichki energiyasini o'zgarishi. Yonilg'ini yonib tugagan x = -xxx-
^syo^u
qismi issiqhk ajralib chiqish koeffitsiyenti deb ataladi.
Yonilg'ini yonib tugash xususiyati [issiqlikni ajralib chiqish tavsifi —
< (</>) | in.rium deb hisoblanadi. ^GsyoHu = yoki = /(^)
/i.nf Issiqlik ti/nilib chiqish tezligini tavsifi deb ataladi.
d(pGsy°Hu ga
tenp bo'l hi (2 I I) tcngliiiiuiiiiiig i hap qismidagi birinchi had issiqlik ajralib
i lilqlsh li/hgini dbdal.iydi (zaiyiid.a issiqlik bensh tezligi), chap qismidagi
ikkincln had boshl.ing'ich hiioi .11 <20 <30 К ga ega bo'lgan purkalanadi-
gan yonilg'ini tni.ilpiya lizinup.i kiritilishi natiiasida zaryad entalpiyasini
ozgarishini dodalaydi. Ushbu hadiiuig miqdori ko'p emas, shuning uchun
uni e’tiborga olmasa ham bo'Iadi.
(2.44) tenglamaning o'ng tomonidagi birinchi had issiqlikni devorga
berish tezligini, ikkinchisi bajarilgan elementar ishni ifodalaydi.
Tenglamaning o'ng tomonidagi boshqa uchta hadi, zaryad massasi,
harorati, tarkibini o'zgarishi oqibatida ichki energiyani o'zgarishini ifodalaydi.
5 5
Issiqlikni devorga o'tishi bilan yo'qolishi G. Voshni ifodasidan foydalanib,
Nyuton tenglamasi yordamida ifodalanishi mumkin:
dQ, ^q x _ p-v^r0#
dtp 1 n
Vh
0,8
(2.45)
bunda-.KF={FK + Fp)/[2^D2/4)],Tk-l„ Ts = f (pk,Tk,cp,
Keltirilgan ifodalarda D — silindrdiametri; n — tirsakli valning aylanishlar
chastotasi; cp — porshenni o'rtacha tezligi; R — zaryadning gaz doimiysi;
p(-<p) — yonish sodir bo'Imaganda silindrdagi bosim (YUCHN nisbatan
tirsakli valning simmetrik holati uchun taxminan siqish jarayoni bosimiga
teng); FK, Fp, Fs— kallak, porshen va silindrning issiqlik almashinuvi
sathlari; Tk_p, Ts — silindr — porshen kallagi va silindr haroratlari (sath
va vaqt bo'yicha o'rtacha); pk, Tk — kiritish a’zolari oldidagi bosim va harorat;
Tso — sovitish suyuqligining harorati; cp cv c3 — o'zgarmas miqdor (kon-
stanta) lar.
Yonish natijasida issiqlik almashinuvining jadallashishini, yonish-
kengayishni amalga oshirishda va siqish paytiga mos keladigan - p (-$?)]
siklning joriy vaqtidagi bosimlar farqi orqali ifodalash qabul qilingan (2.14-
rasm).
Ifoda TK.p va T uchun bir xil aralashma hosil qilish usuliga ega bo'lgan
va bir xil ashyolardan tayyorlangan bir xil konstruksiyali dvigatellar detallari
sathi haroratini o'Ichash bo'yicha olingan tajriba ma’lumotlariga ishlov be-
rish bilan olinadi. Termodinamikaning birinchi qonuni tenglamasidan tashqari
hisoblashlarda holat tenglamasi p = GRTIV dan ham foydalaniladi.
io'lishi bilan farqlanadi, ya’ni
sikl momentlarini har birida
zaryad va detal atrofi orasida
issiqlik almashinuvi sodir
bo'lmaydi. Bunday siklni
amalga oshirish mumkin emas.
Uni ko'rib chiqish dvigatel
ko'rsatkichlarini yaxshilash
zaxirasini nazariy jihatdan
2.14-rasm. Yonish natijasida issiqlik almashinuvi mumkin bo Igan chegarasini
jadalligini hisobga olish usulini tushuntirish grafigi. o' mat ishga imkon beradi.
56
2.7-jadvaldagi ma’lumotlardan foydalanib, ishchi jism harorati va tarkibiga
bog'liq holda issiqlik sig'imining o‘zgarishini sikl ko‘rsatkichlariga ta’siri
lo'g'risidagi ma’lumotni olish mumkin. Masalan, buning uchun havo bosim
ostida beriladigan dvigatel siklini termodinamik ko’rsatkichlarini (ishchi jism-
nonnal sharoitda ma’lum issiqlik sig'imli) issiqlik almashinuvi mavjud bo'lma-
gnn hisoblangan sikl ko'rsatkichlari bilan A va qx larni amaliy bir xil miq-
<loilarida taqqoslaymiz. Hisoblangan siklda a= 1,79 va yonishning davomiyligi
y> S() grad. TVB deb qabul qilingan. Issiqlik sig'imini ishchi jism tarkibiga va
haioratga bog'liqligini e’tiboiga olish FIK ni 13% ga kamaytiradi.
Termodinamik sikllarni 2.7-jadvaI uchun hisoblashda k = 1,4 va
0,7180 / (Ag • K) deb qabul qilingan. Yonilg'ini yonishida uch
atomli gazlar hosil bo'ladi. Uch atomli gazlarning issiqlik sig'imi haroratga
bog'liq holda jiddiy ortadi. Beriladigan issiqlik miqdori bir xil bo'lganda pz va
/ laming kamayishida issiqlik sig'im ko'p qiymatga ega bo'ladi.
Shuning uchun kengayish jarayonida kam ish bajariladi, FIK va psh
kamayadi. Issiqlik almashinuvini hisobga olish rjth va psh larni 10,2% ga
kamaytiradi. 2.7-jadvaldagi ma’lumotlarni taqqoslashdan (ikkinchi, uchin-
chi va to'rtinchi satrga qarang), issiqlik sig'imning harorat va aralashma tarkibiga
Ixig'liqligini ta’siri, issiqlik almashinuvi ta’siriga qaraganda ko'pligi kelib chiqadi.
Hisoblangan sikllar tahlili amaliyot uchun muhim bo'lgan rostlash,
iciim va konstruktiv omillarni dvigatelni ishlash sharoitiga va takomil-
lashganligiga ta’siri to'g'risidagi ma’lumotlarni olishga imkon beradi. Bu yerda
sharoit deganda detallaiga tushadigan mexanikaviy va issiqlik yuklamalar
tnshuniladi, ish jarayonlarini takomillashganligi esa 1.2.6-bandda ko'rib
chiqilgan ko'rsatkichlar bilan baholanadi.
Mexanikaviy yuklamalar inersiya kuchlardan tashqari gaz kuchlari
I', <1 J/4) b’lan ham aniqlanadi. Detallardagi dinamikaviy yuklamalar va
yonislnlagi shovqnming nurlanishi ko'pincha yonishdagi bosim ortishining
t ii.f, katiu te.ligi (dp / d<p)miK bilan baholanadi.
Dvigatel detallarining issiqlikdan zo'riqishi ularning harorat maydoni
bilan aniqlanadi va ishchi ji.singa qaragan detallarning sathi bo'yicha issiqlik
yukl.imani (issiqlik oqimining z.ichligi) taqsimlanishiga, detallarning kon-
st niksiyasiga, ularning ashyolaiiga va sovitish sharoitiga bog'liq. Detallarning
konstruksiyasi, ashyosi va sovitish sharoiti majmuasi ishchi jismdan sovitish
muhiliga issiqlik uzatishning tcnnik qarshiligini aniqlaydi. Termikqarshilik
qancha yuqori bo'lsa, bir xil issiqlik yuklanishida detallar harorati va ularning
larqi shunchalik yuqori, ya’ni issiqlikdan zo'iiqish ham yuqori bo'ladi. Ishchi
jismdan detallar salhiga uzatiladigan issiqlik oqimi zichligi q ni
q = aT1 (T -Tv) taxminan ifoda bilan belgilash mumkin. Bunda aT1 —
majburiy konveksiya va nurlanish orqali issiqlik almashinuvini hisobga oladi-
gan shartli umumiy issiqlik berish koeffitsiyenti. Bunday yondashish yuqorida
57
2.7-jadva I
r_, к 2857,7 2857,7 2062 1978
Pp МПа 12,49 12,49 11,29 11,27
K? oo 338,5 338,5 338,5
Л - cC 2,081 1,801 1,562 1,411
s> 5> S> 0,743 0,642 0,5584 0,5015
<?,, kJAg 1646,35 1646,35 1641,6 1651,1
21,9 1 1 1
«6* 1,3688 1 1 1
co 40 40 40 16
<a. 1.677 1,677 1 1
1,66 1,66 1,66 1,69
Sikl Kombinirlangan dvigatelning termodinamikaviy sikli, Havoning bosim ostida beriladigan porshenli dvigatelning termodinamika sikli Issiqlik almashinuvi mavjud bo'Imagan, havoning bosim ostida beriladigan porshenli dvigatelning hisoblangan sikli Issiqlik almashinuvi mavjud bo'lgan, havoning bosim ostida beriladigan porshenli dvigatelning hisoblangan sikli
4
58
(2.45) tenglamani yozishda foydalanilgan. Detalldagi o‘rtacha mahalliy qti.r
issiqlik yuklamasi quyidagicha aniqlanadi:

yoki
_%>aTTdV ^ат1Т^<р
Qo'r <Ps fs
Issiqlik almashinuvi bo'yicha umumlashtiruvchi zaryad harorati to'g'risida
(ushuncha kiritiladi:
Um
Sikl davomida detal sathi harorati Tw ning kam o'zgarishini hisobga olinsa,
quyidagi ifoda hosil bo'ladi:
T __
^saT1dTw bo'lganligi uchun qo.r ni miqdoriga ta’sirni aTo<r-Tum
ko'paylma belgilab beradi. Shuning uchun hisoblangan sikllarni tahJil qilishda
о f (, / va ularning ko'paytmasini aniqlash kerak.
Irkis dcvorni bir o'lchamli statsionar issiqlik o'tkazuvchanligida
Ли Ki “ Ч.,т bo'ladi.
,y = const deb belgilansa Tw} - Tw2 « qdr hosil bo'ladi, ya’ni devordagi
Л
haroratlar farqi issiqlik oqnni zichligiga to'g'ri proporsionaldir. Ushbu bog'liqlik
silindrsimon devor uchun ham lo'g'ri hisoblanadi.
Alangalanishningilgaiilalr.il burchagi ning ta’siri (2.15-rasm).
Alangalanishning ilgarilalish burchagi deb, yonishni boshlanishi bilan
YUCHN oralig'idagiburchaklushiiniladi. I oydalanishjarayonidaalangalanishni
ilgarilatish burchagi purkashni ilgarilalish burchagi (o't oldirish), atrof-
muhit sharoiti o'zgarganda va dvigatel yeyilganda o'zgaradi. U dvigatelning
shovqinli nurlanishi, tutunliligi va ishlatilgan gazlarining zaharliligidan tortib
barcha ко'rsatkichlariga jiddiy ta’sir qiladi.
59
2.15-rasm. Hisoblangan sikl ko'rsatkichlarini
alangalanishni ilgarilatish burchagiga
bog'liqlik chiziqli tasviri.
0alang ortganda quyidagilar
ko‘payadi:
— siqishning salbiy ishi;
— issiqlik sig'imining harorat-
gabog'liqligini 77, ga salbiy ta’siri,
chunki siklning eng yuqori haro-
rati ortadi;
- haroratlar farqi (Tum -Tw)
ni va issiqlik berish jadalligini
ortishi tufayli sovitish tizimida is-
siqlikni yo‘qolishi;
— keyinchalik kengayish
darajasini eng kam qiymati
^min = v« / VtM > issiqlik ajralib
chiqish YUCHN yaqinida
nihoyasiga yetishi tufayli. Vj al —
issiqlik ajralishni tugash vaqtidagi
silindr hajmi.
Keltirilgan omillardan oldingi
uchtasi siklning FIK va o'rtacha
bosimini kamayishi va to'rtinchisi
siklni takomillashganligi tufayli
bo'lishi kerak. Omillaming qarama-qarshi ta’siri r)thva psh miqdorlar bo'yicha
alangalanishni ilgarilatish burchagini eng maqbulini mavjud bo'lishini aniqlaydi.
Zaryadning vaqt bo'yicha o'rtacha harorati F,r*6>|ans ni o'zgarishida kam
o'zgaradi (2.15-rasm). Bu sovitish muhitdagi issiqlik oqimi zichligini va nisbiy
yo'qotishni o'zgarish xususiyatini aks ettirmaydi Qw = . Shu vaqtning
o'zida Tum ning o'zgarishi nisbiy yo'qotish Qw ning o'zgarish xususiyatiga mos
keladi. Bundan issiqlik almashinuvi bo'yicha haroratni umumiysi degan
parametming nomi kelib chiqadi.
6alani ortishi bilan faqat issiqlik yuklamasi keskin ortib qolmasdan (demak,
detallarni issiqlikdan zo'riqishi), ularga tushadigan mexanik yuklama
рг, (ф/г/<ртах) ham.
Shuning uchun dvigatelning ishonchli ishlashi ham pasayadi.
Xususiy holda alangalanish boshlanishini ilgarilatish burchagi oldinroq
bo'lsa, halqalar va porshenlarda tirnalishlar sodir bo'lishi mumkin. Shuning
uchun ishlatish jarayonida, ayniqsa dvigatelning texnik xizmati va ta’mir-
— siqish va kengayish taktlari uchun aniqlangan.
60
lashdan so'ng dizelning yonilg'i nasosini va uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellarning uzgich-taqsimlagich valini tirsakli valga nisbatan to'g'ri
o'rnalilishiga alohida e’tibor berish kerak.
Ara I as hma tarkibining ta’siri. Dizelda yuklamani o'zgar-
tiiishga yonilg'i uzatishni o'zgartirish bilan erishiladi. Havoni uzatilishiga
la’sir qilinmaydi. Shuning uchun yuklamani kamayishi bilan havoning or-
liqlik koeffitsiyenti jiddiy ortadi.
a ni ortishida issiqlik sig'imi kamayadi, ishchi jismning adiabat ko'rsatkichi
oslutdi va buning oqibati sifatida Tjth ham kattalashadi (2.16-rasm).
Amaliyotda yuklamani o'zgarishi bilan purkashni boshlanish payti kam
o'zgaradigan dizellaming yonilg'i tizimi keng tarqalgan. Sikllarning tahlili,
dizelning yuklamasi kamayganda alangalanish boshlanishining eng maqbul
burchagi, asosan, yonilg'ini yonib tugash davomiyligi <рг ni kamayishi hisobiga
kichiklashishini ko'rsatadi (2.16-rasm). Agar yuklamaning kamayishida
alangalanish boshlanishini eng maqbuli ta’minlansa, u holda sikl t]lti ni
o'zgarmas holatidagiga
nisbatan anchaga oshirishga eri-
shish mumkin. Bunday holat
sovitish muhitida issiqlik
yo'qotilishi Qw ni nisbatan kam
o'zgarishi oqibatida T , a, . larni
ko'p kamayishi bilan bog'liq, bir
vnqlning o'zida 0„,„u,=idem
1 C ILIanc
bo'lganda a ni o'sishi bilan Qw
ko'pnyishga intiladi. 0 — opt
bo'lganda <t in o'sishi bilan
pr, tip/r/y’,,,.,,. I larni keskin
kamayishini qo'sluini ha ko'is.i
tib o'tish kerak.
0. ni kamayishida chiq.iiib
tashlanadigan azot oksidlarim
keskin kamayishini ham hisobga
olish kerak (6-bobga qarang).
Shuning uchun tashqi yuklamani
o'zgarishida alangalanishni
boshlanish payti o'zgarishini eng
maqbulini ta’minlaydigan
xususiyatga ega bo'lgani, yonilg'i
tizimi dizellaming kelajak yonilg'i
tizimi hisoblanadi.
2. lf>-rasm. Hisoblangan sikl ko'rsatkichlarini
0^- opt bo'lganda havoning ortiqlik
kocffitsiyentiga hog'liqlik grafigi.
6 1
Aylanishlar chastotasining ta’siri (2.17-rasm). Rejimlarni ishchi
oralig'ida tirsakli valning burilish burchagi bo'yicha yonilg'ini yonib
tugash davomiyligi aylanishlar chastotasiga kam bog'liq bo'ladi. Shuning
uchun aylanishlar chastotasining hisoblangan sikl ko'rsatkichlariga ta’-
sirini o'rganilayotganda yonib tugash davomiyligini o'zgarmas deb qabul
qilish mumkin.
n ni o'zgarishida siklning ko'rsatkichlarini jiddiyroq o'zgarishi ishchi
jism va sovitish muhiti orasidagi issiqlik almashinuvi bilan bog'liq. Aylanish-
lar chastotasi ortganda issiqlik almashinuvi jadalligi bog'liq bo'lgan zaryad-
ning harakat jadalligi ortadi. Agar gazlarning majburiy harakatida silindr
ichida faqat issiqlik berishga o'rin bo'lsa, u holda issiqlik berish koeffitsiyenti
и0,8 ga proporsional ravishda o'zgarishi kerak edi. Haqiqatda issiqlik almashinu-
vi jadalligiga dizellarda nurlanish ham jiddiy ta’sir qiladi.
n ni ortishi bilan nurlanish jadalligi ortishi mumkin deyishga fizikaviy
asos yo'q. Agar =aK+at deb qabul qilinsa, u holda ushbu yig'indining
faqat bir qismi л0-8 ga proporsional ravishda o'sadi, boshqa qismi esa birinchi
yaqinlikda n ga bog'liq emas. Shuning uchun ar r n ga nisbatan jiddiy darajada
kam oshadi. Issiqlik almashinuvi vaqti (siklning davomiyligi) n qanday darajada
ortsa shunday darajada qisqaradi. Qw =aTo.r(Tum -Tw)Fts bo'lganligi tufayli
n ni ortishi bilan Q kama-
yadi, chunki issiqlik
almashish jadalligining
ortish darajasi jarayon
davomiyligining qisqarishi-
dan kam bo'ladi. Bu sovitish
muhitiga issiqlik nisbiy
yo'qolishining kamayishini
ta’minlaydi va ishga aylana-
digan issiqlik qismini ortish
oqibati hisoblanadi.
Shuning uchun qabul
qilingan sharoitda n ning
ortishi bilan t]lhva psh ortadi
(2.17-rasm). Alangalanishni
ilgarilatish burchagining eng
maqbul qiymati aylanishlar
chastotasini ortishi bilan or-
tadi. Bunni ortishida sovitish
muhitiga issiqlik yo'qolishini
kamayishi bilan bog'liq.
2.17-rasm. Hisoblangan siklning ko'rsatkichlarini
aylanishlar chastotasiga bog'liqlik graligi.
6 2
Issiqlik almashinuvining ta’siri kamayganda 6ala ni eng maqbuli kattala-
shish tomoniga siljiydi, chunki bunda keyinchalik kengayish darajasini eng
kichik qiymati ortadi. Keltirilgan tahlildan, agar aylanishlar chastotasini
oil ishi bilan yonilg’ini yonib tugashi tirsakli valning burilish burchagi bo’yicha
cho’/ihb ketmasligi va yonishni to’liqligi yomonlashmasligi uchun aralash-
iii.i hosil bo’Iish va yonish jarayonlarini jadallashtirishga erishilsa, u holda
a idem bo’lganda aylanishlar chastotasini ortishi bilan issiqlikdan foyda-
l.mishni sezilarli darajada yaxshilanishining kutish mumkin bo’lishi kelib
chiqadi. Ushbu xulosada — yetarli darajada yuqori aylanishli dvigatellarni
y.iralish mumkinligiga birdan-bir nazariy yondashish mumkin.
Kiritish qismlari oldidagi sharoitning ta’siri (2.18-rasm). Bosim ostida
kintilayotgan havoning bosimi ortganda uning harorati Tk ham ko’tariladi.
Oqibatda, siklning o’rtacha va eng yuqori harorati ko’tariladi, bu issiqlik
sig’imini haroratga bog’liqligi siklning FIK ga salbiy ta’sirini ortirishga olib
keladi. Dvigatel detallari haroratini ham ortiradi. Biroq bu Tk ni ortishiga
q.iraganda kam darajada sodir bo’ladi.
Yonilg’ining yonib tugash davomiyligini o’zgarmas deb taxmin qilib, bosim
ostida kiritiladigan havoning bosimini hisoblangan sikl ko’rsatkichlariga ta’sirini
lahlil qilish mumkin. Taqqoslashning qo’shimcha sharoiti a o’zgarmas.
pk ni ortishida, e va yonilg’ining yonish xususiyatini o’zgartirmasdan
qoklirishda sihndrdagi zaryad zichligi mos holda ortadi, bu issiqlik berish
kocffitsiyentini ortishiga olib keladi. Demak, bosim ostida kiritiladigan havo
bosimini oshirishda harorat farqi (Tun, -Tw) ham va issiqlik almashinuvi
jadalligi ham ortadi. Shuning uchun zaryaddan devor orqali sovitish muhi-
figa beriladigan issiqlikni absolut miqdori jiddiy ortadi, bu detallar harora-
tini oshishiga olib keladi. Dvigatelning ishonchli ishlashini saqlash uchun
inaxsus chora qabul qilish kerak.
i/lh ga sovitish muhitiga uzatilgan issiqlikning absolut miqdori emas,
uni yonilg’i bilan kiritilgan Qw issiqlikka bo’lgan nisbati ta’sir qiladi. Agar
siklning eng yuqoii bosimi cheklanmasa, ya’ni #o/ ч| ni miqdori 77,л i ni
eng ko'p qiymatga crisli.idig.in shall idan kelib chiqqan holda qabul qilinsa va
bosim ostida kiritiladigan havo (BOkll) sovitilmasa, u holda hisoblangan
sikllar tahlilini ko’rsatishicha /?4 ni ortishi bilan ozginaga ko’payadi (2.18-
a rasm). Qwni ortishi va issiqlik sig'imining haroratga bog’liqligini salbiy
ta’siri, bosim ostida kiritiladigan havo bosimini o’sishi bilan (havoni sovi-
tish mavjud bo’lmaganda) /;,л ni kamayishiga sababchi bo’lib hisoblanadi.
Shuning uchun ps silindrni yangi zaryad bilan massali to’lishiga qaraganda
kam darajada ortadi.
Yonilg’ining yonib tugash xususiyati saqlanib qolinganda p*ni ortishi bilan
faqat pz jiddiy ortib qolmasdan dp / dxp ning eng yuqori qiymati ham ortadi.
Ta ni o’sish sur’atini pasayishini kcitirib chiqaradigan BOKH sovitish
usuli qo’llanilsa, pk ni o’sishi bilan haroratni barcha ahamiyatli qiymatlari
(7y, Tm, T) va ularni o’sish sur’ati ham kamayadi. Buning natijasida Qw
ortmasdan kamayadi. Shuning uchun rjth kamaymaydi, balki p*ni ortishi
63
2.18-rasm. Hisoblangan sikl ko‘rsatkichlarini havoni bosim ostida kiritish bosimiga bog'liqlik graflgi:
_ — bosim ostida kiritiladigan havo sovitiladi;-bosim ostida kiritiladigan havo sovitilmaydi, q = opt'
b...B0K havo sovitiladi; q^ = opt;_BOK havo sovitilmaydi, P = const.
сз
64
bilan ozgina ko‘payishi ham mumkin. Buning oqibatida psp massali to'lishga
qaiaganda bir necha darajaga ko'p ortadi. BOKH sovitish usuli qo'llanilsa,
yonishdagi /^ni va dp / dtp ni eng yuqori qiymatini qo'shimcha ortishiga olib
kcladi (BOKH sovitish usuli mavjud bo'lmagandagiga qaraganda). Bu tabiiy-
ki silindrda ko'p miqdordagi yonilg'ining yonish oqibati hisoblanadi.
BOKH tizimiga sovitish usuli kiritilsa, pvA jiddiy darajada ortadi, biroq
bunda dctallaiga tushadigan mexanik yuklama ko'payadi. Agar havoni bosim
ostida kiritishda pz - idem sharti qo'yilsa, u holda pk ni o'sishi bilan alanga-
binishni boshlanish payti ko'proq kechikishi kerak va hattoki YUCHN dan
kcyinga ko'chiriladi. BOKH sovitish usuli qo'llanilmaganda ham pz ni chek-
l.'ish pk ni ortishi bilan siklni ahamiyatli haroratlarini kamayishiga olib kela-
<li (2.18-b rasm). Buning natijasida Qw ham sezilarli darajada kamayadi. Biroq
i/lh ga asosan, issiqlikni o'z vaqtida ajralib chiqmasligiga uni YUCHN yaqiniga
kcltirish bilan bog'liq bo'lgan yo'qotishlami ortishi ta’sir qiladi. Buning
rwtijasida ijlh pk ni ortishi bilan BOKH sovitish usuli qo'llanilmaganiga va рг
ni ciicklanmaganiga qaraganda ko'p darajada kamayadi. p^cheklanganda pk ni
oitishi bilan bosimni ortish tezligini eng yuqori qiymati kamayadi, chunki
eng yuqori tezlik bilan issiqlikni ajralib chiqishi silindr hajmini kamayishi
yoki h.ijmni ko'payishi tezligida ham sodir bo'ladi.
Yonib tugash tavsiflarini sikl ko‘rsatkichlariga
t a ’ s i r i. Yonib tugash tavsiflariga <p;i ning davomiyligi, yonib tugash xususiyati
ко' rsat kichlari mt va jarayonning ayrim fazalarida yonib tugaydigan yonilg'ini
,di qismi kiradi. Dizelga nisbatan, odatda, yonib tugashning ikki fazasi farq-
lanndi I llardan birinchisida, asosan, alangalanishni kechikish davrida tay-
voilangan aralashma yonib tugaydi. Yonib tugash kimyoviy reaksiyani kine-
lik.isi qonnni bo'yicha ro'y beradi, shuning uchun fazani kinetik faza deb
ataladi Ma’luin paytdan boshlab yonib tugash tezligi aralashma tayyorlash
bilan < liekl.inadi, ya’ni tuibulentli aralash ish tezligi bilan; bu faza diffuziyali
la/a <h l> ataladi Maibiiriy o't oldiriladigan bcnzinli dvigatellarda issiqlikajralib
< hiqish bn l.i/ah bo'ladi
Yonilg'ining, yonib lug.ish xusiisiyatini matematik lushunchasi usullaridan
biii l.l. Vibe ishland.i asoslang.ui larayoiuung bninchi fazasi davrida yonilg'ining
yonib tugagan qisnuni qiividagicha ko'rsalish mumkin
, ,m„.|
6.9IIH
{full
r/l2 1
va ikkinchi faza davrida
x = Л, + A2
65
Birinchi fazada yonib tugashning tezligi uchun ifoda mos holda quyidagi
ko'rinishga ega bo'Iadi:
/ 6,908]-—'l
— = 6,908 i)| e +
d<P Vvi \<Рщ)
. ( Xm -6,908
+ 6,908 —(m + 1) ^-1 e ,
ikkinchi fazada esa
dx
d<p
( im+1
Л ( \m -6,908 —
= 6,908 7,2 (m +I) e ,
\<pJ
bunda: At va A2 — jarayonning birinchi va ikkinchi fazalarida yonib tugagan
yonilg'i qismi; <p — alangalanishni boshlanishidan hisoblanadigan tirsakli
valning joriy burilish burchagi, <p?H va <py — birinchi va ikkinchi yonib tugash
fazalarini davomiyligi; mH,m — jarayonning birinchi va ikkinchi fazalarida
yonib tugash xususiyatini ko'rsatkichlari.
Benzinda ishlaydigan dvigatellar uchun ifoda soddalashib quyidagi
ko'rinishga keladi:
( Y”+1
,. , Z Y” -6.90» ?-
= 6 908 -+-1 — I e
tty ’ <pz
Birinchi fazada ajralib chiqadigan issiqlik miqdorining qismi ko'p
bo'lmaganda (10...20%), birinchi faza tavsifi (<p7H, mH) dizel siklini energetik
va tejamkorlik ko'rsatkichlariga kam ta’sir qiladi. mH va <piH ortishi bilan faqat
bosim ortishining eng yuqori tezligi (dp/dq) max sezilarli darajada kamayadi.
Birinchi fazada ajralib chiqadigan issiqlik miqdori (Л,) qismining ortishida
alangalanishni eng inaqbul ilgarilatish burchagi sezilarli darajada kamayadi,
pz va (dp/ o'sadi, Г esa sezilarli darajada kamayadi. 7ni pasayishi
asosiy fazada issiqlik ajralish tezligini kamayishi bilan bog'liq. Asosiy fazada
issiqlik ajralib chiqish davomiyligini kamayishi t]lh va psh larni ortishi bilan
kuzatiladi, y?z ni katta qiymatlari oralig'ida ayniqsa sezilarli darajada bo'Iadi.
Issiqlikni o'z vaqtida ajralib chiqmasligi bilan bog'liq bo'lgan yo'qotilishning
66
qisq.u isln tufayli sovitish muhitida nisbiy yo‘qotishni ko‘payishiga olib keladi.
</ in qisqarishida bir vaqtning o'zida zaryad haroratini ahamiyatli qiymatlari
••/I.nil oshadi (7m, 7) .
Asosiy fazada issiqlik ajralib chiqish tezligi tavsifining oldingi ko'lami
‘ ikk.iligi oshganda (m ni kamayishida) siklning tjlh, psh ko'rsatkichlari ham
if .nil. Bu issiqlik ajralib chiqishi boshlanishini eng maqbulini kechroq bo'lishiga
q.uainasdan, asosan, issiqlik ajralib chiqish dinamikasini qulay o'zgarishi
Ini.in bog'liq. m ning qiymati kichik bo'lganligi tufayli issiqlikni ko'prog'i
YUCHN yaqinida ajralib chiqadi. Issiqlik ajralib chiqishi boshlanishini
kci hikishi FIK ni kamayishiga olib kelmaydi, chunki jarayonning oxirida
i siqlik ajralib chiqish tezligi kichik bo'Iadi.
llchqundan o't oldiriladigan dvigatellardagi bir fazali issiqlik ajralib
t hiqtshda <pr va m laming ta’siri deyarli ikki fazali dizellarniki kabi bo'Iadi.
I Jizrlning yonib tugash tavsifiga yonish kamerasining shakli va o'lchamla-
inii, yonilg'i tizimi o'lcham turalarini, soplo teshiklari soni va yo'nalishini,
ziuyad uyurma harakati jadalligini biigalikda tanlash bilan ta’sir qilish mumkin.
I Icnqundan o't oldiriladigan dvigatelda issiqlik ajralib chiqish xususiyatiga
yonish kamcrasi shakli va o'lchamlarini qabul qilish, o't oldirish
Iriinl.irini joylashtirish, turbulentlilikni jadalligi, aralashmani qatlam-
liuga ajialishi hisobiga ta’sir qilish mumkin.
I* ;i г c h a I a n i s h (dissotsiatsiya)n i n g ta’siri. Yuqori haroratlarda
yonish inahsiilotlari oddiy tashkil etuvchilarga parchalanadi. Ushbu jarayon
icrinik parchalunish diss deb ataladi, u issiqlikni yutish bilan kechadi.
M.is.il.m, ('(). va 11,0 larni parchalanishi quyidagi tarzda ifodalanadi:
4'0, <-zzzz>2CO + O2
4l.()4-z= >211. +O2
ki nr ivi .1i i In ir'id.i h iioi.il mug pasayishi tufayli dissotsiatsiya issiqligi
i| ivlaiilaili (к I.oii I ni.a av.i), l< kin siklda k.'ini I Ik bilan foydalaniladi, buning
ii.ii il.isid.i siklni f< i.nnkoilipi <lr.s< и ‘.i, it si ya e’fthoip.i olinmaganda aniqlangan
lining <|iviii.hi;‘ i nr.b.il in k.iin.iy.’idi
I’.in hal.mish darajasi i ; ni'.ivo/anat payligacha parchalangan modda
qisniining knioli (yoki in')
kunyoviy re.iksiya iituvozan.il ining o’zgarmas miqdori Кparchalanish
darajasining lunksiyasi hisoblanadi К f («;) Ushbu funksiya yordami bilan
dvigafeldagi asosiy yo'qotishlarni aniqroq aniqlash, shu bilan birga yonish
mahsulotlarining zaharh tashkil eruvchilarini hosil bo'lishini baholash
mumkin.
fahlil qilishning maqsadi va hisoblangan siklni kutilgan T, ga bog'liqligi
parchalangan aralashma qanday tashkil etuvchilardan iborat bo'lishi orqali
67
tanlanadi. Parchalanish hisobi qabul qilingan yonish mahsulotlarining tashkil
etuvchilari sonigabir qo'shilgan tenglamalar tizimi bo'yicha amalga oshiriladi,
chunki bir vaqtning o'zida yonish mahsulotlarining harorati aniqlanadi.
Tizimga kimyoviy muvozanat tenglamasi, yonish mahsulotlari parsial
bosimlari balansi, yonishni boshlanishi va oxiridagi issiqlik balansi va mate-
rial balansi (uglerod, vodorod, kislorod, azot bo'yicha) kiradi.
Yonish mahsulotlarining muvozanat tarkibi aniqlanadigan tashkil etuvchi
uchun (masalan, kislorod) parsial bosimi va T harorati berilganda tenglamalar
tizimining yechimi yaqinlashish (iteratsiya) usuli bilan EHM da amalga
oshiriladi.
Barcha tashkil etuvchilarining parsial bosimi aniqlanganidan so'ng, birinchi
tashkil etuvchining parsial bosimi qanchalik muvaffaqiyat bilan tanlanganligi
tekshiriladi, agar lozim bo'lsa, u oydinlashtiriladi va hamma hisoblash
takrorlanadi.
Shu tarzda Tz aniqlanadi, uning miqdori issiqlik balansini qanoatlantiradi:
(//„ - A//„) + Us = Ut + Aqdiss,
bunda: (/' — parchalangan aralashmaning ichki energiyasi; A.qdiss —
parchalanish issiqligi.
Yonilg'ining Aqdiss (kJ/kg) miqdorini quyidagi ifoda orqali aniqlash
mumkin:
^dia = 283,07[Mco - Mco\ + 242,08[Л/;з -],
bunda: Л/, va Л/, i — tashkil etuvchini (qoldiq gazlami hisobga olish
bilan) mos holda parchalanish hisobga olinganda va hisobga olinmagandagi
kmol lar soni.
2.19-rasm. Siklning eng yuqori haroratini havoning
ortiqlik koeffitsiycntiga bog'liqlik grafigi.
Parchalangan aralashma
tashkil etuvchilarining kmol-
lar soni ularning parsial
bosimi orqali aniqlanadi.
2.19-rasmda siklning eng
yuqori haroratiga a ni ta’siri
ko'rsatilgan. Hisoblangan
siklda issiqlik sig'imining
haroratga nisbatan o'zgarishi
inobatga olingan, yonish
V = const hisoblangan,
siqish jarayoni adiabat deb
qabul qilingan, kengayish ja-
rayoni esa parchalanish issiq-
ligini qaytarilishi natijasida
68
O.K <«<1,5 oralig'ida
pjichalanish natijasida
pasayadi. a = 1 va e = 12
2.20-rasm. Hisoblangan siklning FIK ni havoning
ortiqlik koeffitsiyentiga bog'liqlik grafigi.
bo'lganda haroratni pasayishP<300°C ga erishadi.
Parchalanish tufayli issiqlikni yo'qolishi t]ih ni kamayishiga olib keladi
( ’.20 rasm), « = 1 bo'lganda u eng ko'p qiymatga ega bo'ladi va e = 12
bo’lganda 9% ga ga nisbatan parchalanish e’tiborga olinmaganda) erishadi.
Aralashmaning suyuqlashishi bilan hisoblangan sikl parametrlari va ko'rsat-
kichlariga parchalanishning ta’sirini sezilarli kamayishi, ya’ni yonish harora-
i ini pasayishida, dizelning hisoblangan sikli ko'rsatkichlariga parchalanishni
kam ta’sir qilishini bilvosita ko'rsatadi.
2.3. IYOD da ISSIQLIKDAN QAYTA FOYDALANISH
Yonilg'ining energetik potensialidan to'laroq foydalanishga intilish,
ishlatilgan gazlar issiqligidan foydalanishni amalga oshiradigan kombinir-
langan (murakkab) dvigatellarni paydo bo'lishiga olib keldi.
2.21 -rasmda issiqlikdan qayta foydalanishni ikki bosqichli qurilmasining
sxemasi keltirilgan.
Bunday dvigatellarda IG energiyasini ko'paytirish maqsadida yonish
kaincrasi devori, sovitish muhitiga issiqlikni uzatishiga to'sqinlik qiladigan
keramikali ashyo bilan qoplanib, issiqlik himoyasi amalga oshiriladi.
Ikki issiqlik qabul qiluvchi bilan issiqlik oladigan termodinamik siklni
ishlatish asosida IYOD da issiqlikdan qayta foydalanish imkoniyati qiziqish
uvg'otadi.
Ilaqiqatda IYOD ni haqiqiy siklida IG issiqligi keyinchalik sovitish
suvuqligiga uzatish bilan ishchi kamera devoriga uzatiladi, ya’ni ikki issiqlik
qabul qiluvchi ishlaydi.
IYOD sikli haroratini yuqoriligi tufayli devorbilan olib ketilgan issiqlik
miqdorini IG bilan olib ketilgan issiqlik miqdoriga tenglashtirilsa bo'ladi.
favsiya etilgan termodinamik siklga, asosan, ikki issiqlik qabul qiluvchi
olp.in issiqlikdan foydalanish bilan IYOD asosidagi issiqlik kuch qurilmasi-
iiiiu termik FIK uchun ifodasi olingan.
69
Issiqlik kuch qurilmasiga asos qilib olingan IYOD ning termodinamik
sikli umum qabul qilingan va qo‘shimcha yo‘l qo‘yishliklaiga va aniqliklarga
asoslangan. Xususan, devor orqali issiqlik olib ketish, issiqlik almashinuvi-
ning haqiqiy sharoitini e’tiborga olgan holda, issiqlik qabul qiluvchiga issiq-
likni YUCHN da yoki qisman YUCHN va PCHN da olib ketish bilan
modellashtiriladi. Bunday yo‘l qo'yishdagi siklda ikkitadan kam bo'Imagan
issiqlik qabul qiluvchilar ishtirok etadi.
Bayon qilingan modelga asosan siklning termik FIK quyidagi tarzda
aniqlanadi:
„ _ Q\~Q2 _ 1 _ <7r+?0 _ 1 _ <7г+<Й)1+<?02
*h * * >
Q\ <7l 4\
bunda: qK — berilgan issiqlik; q2 — olingan issiqlik; qr — birinchi issiqlik
qabul qiluvchi olgan issiqlik (IG); qt} — ikkinchi issiqlik qabul qiluvchi olgan
issiqlik (yonish kamerasi devori); ^Ol — YUCHN yaqinida izoxor bo'yicha
ikkinchi issiqlik qabul qiluvchi olgan issiqlik; qm— PCHN da izoxor bo'yicha
ikkinchi issiqlik qabul qiluvchi olgan issiqlik.
2.22- va 2.23-rasmlarda issiqlik berishning izoxor holati uchun, 2.24- va
2.25-rasmlarda issiqlik berishning izoxor-izobar (o'zgarmas hajm-o'zgarmas
bosim) holati uchun, 2.26- va 2.27-rasmlarda ishchi jismning dastlabki
siqish bilan termodinamik sikli ko'rsatilgan.
Awal issiqlik o'zgarmas hajmda beriladigan sikllarni ko'rib chiqamiz.
Asos qilib olingan IYOD ning termik FIK uchun ifodasi quyidagi
ko'rinishga ega:
2.21-rasm. Kompaundli knch qnrilmasining prinsipial sxemasi:
1 — tozalagich; 2— havo sovitkich; 3— shamol parrak, 4— dvigatel;
5— kuch turbinasi; 6— reduktor;7— bug* turbinasi; 8— kondensator;
9— shamol parrak; 10— ejektor; 11— nasos; 12— bug* generatori;
13— o'tish klapani; 14— turbokompressor; 15— sarflagich idish.
70
bunda: Kq = qn / qi — issiqlik yo'qotish koeffitsiyenti; b = q{}{/ q{}— o'zgar-
iiifis hajmda YUCHN yaqinida olingan issiqlikning qismi.
Birinchi issiqlik qabul qiluvchi (IG) olgan issiqlikdan foydalanish
mikoiiini ko'rib chiqamiz.
(ia/lar enetgiyasidan to'liq foydalanish mumkin, agar atrof-muhit
haroratigacha adiabat bo'yicha kengaysa (b”r" adiabat) keyinchalik atrof-
nudu( bosimigacha izotermik siqilsa (ra izoterma).
Haqiqiy kengayish mashinalarida (masalan, turbinalarda) gazlarning
кi ngayishi muhit bosimigacha yoki uning bosimidan ortiq bosimgacha amalga
o«hfri!adi. Shuning uchun gazlarning kengayishidagi eng ko'p ishi b"m"
adi.ib.it bilan aniqlanadi. Bunda issiqlikni olish ma izobara bo'yicha amalga
<>shn iladi. Ishlatilgan gazlardan olingan issiqlikdan qayta foydalanishda termik
I 1К ni o'sishi quyidagini tashkil etadi:
2.23-rasm.
p—V koordinatalarda
issiqlik o‘zgarmas hajmda
beriladigan sikl.
2.24-rasm.
p—V koordinatalarda
issiqlik aralash usulda
beriladigan sikl.
2.22-mvn.
I -S koordinatalarda
lnklqlik o‘zgnruiiis hajmda
Ik llndlgan mkl.
2.25-rasm.
T—S koordinatalarda
issiqlik aralash usurda
beriladigan sikl.
2.26-rasm.
Ishchi jismni dastlabki
siqish bilan T—S koordina-
lalardagi sikli.
2.27-rasm.
Ishchi jismni dastlabki
siqish bilan p—V
koordinatalardagi sikli.
7 1
bunda: A = pz/ ps — bosimning ortish darajasi; Л’ = pz. /ps YUCHN
yaqinida ikkinchi issiqlik qabul qiluvchi olgan issiqlikni hisobga olganda
bosimning ortish darajasi; S' = ph-1 pb. — PCHN yaqinida ikkinchi issiqlik
qabul qiluvchi olgan issiqlik tufayli bosimning kamayish darajasi.
Qayd qilingan siqish darajasi e da Sat] eng yuqori qiymatga ikkinchi
issiqlik qabul qiluvchini issiqlik olishi mavjud bo‘lmaganda, ya’ni
Д, = A, 8 = 1, bo'lganda erishishi ifodadan ko'rinib turibdi. Ushbu holatga
bm adiabat muvofiq keladi.
IG dan olingan issiqlikdan foydalanishda siklni termik FIK quyidagiga
teng bo'ladi:
Ikkinchi issiqlik qabul qiluvchi olgan issiqlikdan foydalanish imkoni
ikkinchi ishchi jism (gaz)ga ^issiqlik izobar yoki izoxor bo'yicha uzatilishi
г— V koordinatalarda sovitish gazi olgan
issiqlikdan foydalanish sikli.
tufayli mumkin bo'ladi. IJ birinchi
holatda ish bajarishi mumkin faqat
haydovchi bilan dastlabki siqish
amalga oshirilganda.
2.28 va 2.29-rasmlarda q0 —
issiqlikdan foydalanishning
termodinamik sikllari keltirilgan. Is-
siqlik o'zgarmas hajmda berilganda
issiqlikdan foydalanish siklining ishi
eng yuqori bo'lishi rasmdan ko'rinib
turibdi.
2.29-rasm.
T—S koordinatalarda sovitish gazi olgan
issiqlikdan foydalanish sikli.
Ikkinchi IJ ga issiqlik o'zgarmas
bosimda berilganda issiqlikdan
foydalanish sikli uchun issiqlik kuch
qurilmasini termik FIK ni o'sishi
quyidagini tashkil etadi:
Kq 1 -
I
Kp-1
n-^o j
bunda: л — sovitilgan gaz haydovchi
bosimning ortish darajasi.
Sovituvchi gazga issiqlik,
o'zgarmas hajmda berilishida
issiqlikdan foydalanish sikli
72
ishlatilganda
^1Ю =
~7Т~
лко 4
Imnda t - T3 / T2 yoki
sl/*-l
Д7/0 = Кд'
1-/^0
Ке
шКч J
I
ке £(H
7<> )
1 + m
bunda m - * H" K„ = Gh/Gr — sovituvchi gaz haydovchining
g r^H+i)'
ish nnumdorlik koeffitsiyenti; Gb — sovituvchi gaz sarfi; Gr — IG sarfi.
Issiqlik qabul qiluvchilar olgan issiqlikdan foydalanish bilan issiqlik
o'zgarmas hajmda berilgan siklni termik FIK quyidagini tashkil etadi:
Issiqlik o'zgarmas hajm va o'zgarmas bosimda beriladigan siklni ko'rib
(hiqainiz (2.24-rasmga qarang).
Asos qilib olingan IYOD ning termik FIK
n i 1 Лрк 2 hk (1 -p* ‘
'h 1 / 1 (Л-1)+АЛ(р-1) ° 7^
|< । olib lu Ie ni issiqlikdan loydalanishda siklning termik FIK ni o'sishi
<|UVI<l‘ipnii (ll.llkll cllldl
A'/,r
I 1// I II
,/ I (Л 1)|АЯ(/> I)||
2ЛУ’ />*
A
bunda: Л = p, / p. — YU( UN y.iqnud.i devorga issiqlik benlishi tufayli
bosimning pasayish darajasi.
ли = e* gacha dasllabki siqishda siklning termik FIK ni o'sishi quyidagini
tashkil etadi:

7 3
Issiqlik qabul qiluvchilar olgan issiqlikdan foydalanish bilan issiqlik
o‘zgarmas, hajm-o‘zgarmas bosim (aralash usul)da berilganda siklning termik
FIK i

Termik FIK ni aniqlash uchun К ni bilish kerak.
B.S. Stechkinning ko'rsatishicha, issiqlik yo'qotish koeffitsiyenti
mashinaning issiqlik tavsifini beradi va e, Я, p lar bilan birgalikda dvigatelning
ko'rsatkichlari safiga kiradi.
Sikl ishi quyidagi tarzda aniqlanadi:
Лг=
Siklni o'rtacha bosimi quyidagiga teng:
^=4/vh.
2.30-rasmda FIK va uning tashkil etuvchilarini issiqlik yo'qolish koeffitsi-
yentiga bog'liqligi tasvirlangan.
Bunday bog'liqlikka ega bo'lib, ko'p amaliy masalalarni masalan,
sovitiladigan dvigatel FIK ning eng yuqori qiymati, olingan issiqlikdan qayta
foydalanish bilan sovitiladigan dvigatel va adiabatli porshenli dvigatel FIK
ning eng yuqori qiymati,issiqlikdan qayta foydalanishni samaradorligiga siklni
ta’siri va boshqalar to'g'risidagi masalani yechish mumkin.
7 4
Ill BOB
HAQIQIY SIKLLAR JARAYONI
Dvigatelning haqiqiy siklini hosil qiluvchi jarayonlarda ishchi jism
miqdori va tarkibini o‘zgarishi, shu bilan birga issiqlik almashinuvi sodir
bo'ladi. Ko'p zarar bo'Imagan holda hisoblashlar aniq bo'lishi uchun,
odatda, massa almashinish faqat kiritish va chiqarish jarayonlarini tahlilida
va shu bilan birga dizellarda yonilg'ini purkashda inobatga olinadi, ya’ni
ushbu jarayonlar uchun silindr ichki bo'shlig'i ochiq tizim sifatida qaraladi.
Boshqa barcha holatlarda silindr ichki bo'shlig'i yopiq tizim deb hisoblana-
di. Gazlarning holati muvozanatlangan deb hisoblanadi.
3.1. GAZ ALMASHINUV JARAYONLARI
3.1.1. UMUM1Y HOLAT
Kiritish va chiqarish jarayonlarini amalga oshirishda ishchi jismning
rilinashinishi gaz almashinuvi deb ataladi. Gaz almashinuvi nihoyasiga
vetganidan so'ng silindrda qolgan yangi zaryad miqdoriga siklda olinadigan
ish va binobarin dvigatelning quwati ham hal qiladigan darajada bog'liq
bo'ladi.
Gaz almashinuvi jarayonlari faqat bir-biri bilan bog'liq emas. Silindrlar
kallagidagi kiritish kanalining maxsus shakllantirish va joylashtirish yo'li
bilan kiritish paytida dvigatel silindrida zaryadning yo'naltirilgan harakatini
b.npo qilish, aralashma hosil qiiish va yonishni yaxshilashga imkon yara-
liiv< In asosiv omillardan biri deb hisoblanadi. Tashqarida aralashma hosil
qilndigan dvigatc.llard:i kiritish jarayoni yonilg'i-havo aralashmasini hosil
iplr.li lanivom bilan ham uni silindrga kirgunicha bog'liq bo'ladi.
I I I HK.iAUr.ll IARAYoNI VA KI Al’ANI ARNING BARAVARIGA OCHIQ
1ИКГ.11 OAVRIDA GA/ Al MASI11NUVI
< li I <| и i i s li | и i и у о и I. Kcnpayish taklini oxirida porshen PCHN
yelmasdan ID /0 ilg.nnoq i-.hl.ililp.in ga/lai chiqara boshlanadi (3.1-
a rasnida />' iniqla) Bn vaqid.i bosinisiz kiiililadigan dvigatellarda silin-
drdagi bosim p a (),4...0,(>Л//’« oiahg'ida bo'ladi Shovqin so'ndirgich,
neytrallagieh va u/aluvchi qiivnrlai qarshiligi tufayli chiqarish klapani
tirqishidan gazlarni chiqishida bosun pr * 0.105...0,12MPa oralig'ida
bo'ladi, shuning uchun gazlarni chiqarish avval yuqori kritik bosim-
lar farqida ro'y beradi pp / p < /4,. ya’ni klapan tirqishi orqali gazlar
kritik tezlik bilan oqadi (500...700 m/s). Silindr ichidagi gazlar miq-
dorini tezlik bilan kamayishi va ularning kengayishi natijasida bosim
sezilarli darajada pasayadi pp/ p > fikr va bo'lganda gazlar oqimining
75
3.1-rasm. To'rt taktli dvigatelning gaz almashinuvi diagrammasi:
a — bosim ostida kiritish usuli qo'llanilmagan; b — yurituvchi haydagich orqali bosim
ostida kiritish usuli qo'llanilgan; d— P/, < Pp bo'lganda gazturbina orqali bosim ostida
kiritish; e — p> pp bo'lganda gazturbina orqali bosim ostida kiritish.
tezligi kritik qiymatidan kichik bo’Iadi. Chiqarish jarayonining birinchi
davri erkin chiqish davri deb ataladi, u PCHN yaqinida tugaydi. Qisqa vaqtli
erkin chiqish davrida silindr ichidan 50...70% ishlatilgan gazlar chiqarib
tashlanadi.
Majhuriy chiqarish deb ataladigan ikkinchi davr paytida, ya’ni porshen
YUCHN tomon siljishida, uni siqishi ta’sirida chiqarish sodir bo’Iadi.
3.2-rasmda silindr ichidagi p va silindrlar kallagi kanalidagi (chiqarish
klapani oldidagi) pp bosimlami chiqarish davrida o’zgarishi ko’rsatilgan. Chiqa-
rishni boshlanishi bilan p ni kamayishi shiddatliroq kechadi, pp bosim esa
ortadi, bu bosim to’lqinini hosil bo’lishiga olib keladi. Ushbu to’lqin o’tkazuvchi
quvuming ochiq tomonini oxirigacha tarqaladi, bu yerda u eneigiyasini bir
qismini berib qaytadi va chiqarish klapani tomon siyraklanish to’lqini ko’rini-
shida siljiydi, chiqarish klapanida yangi qaytarish sodir bo’Iadi va hokazo.
O’tkazuvchi quvur bo’ylab to’lqinlaming siljishida energiyasini ishqala-
nishga sarflanishi bilan bog’liq holda ulaming ketma-ket so’nishi ro’y beradi.
Tebranma jarayonning natijasi dvigatelning barcha silindrlaridan gazlarni
chiqarishda hosil bo’ladigan to’g’ri va qaytarilgan to’lqinlar yig’indisi bilan
aniqlanadi. Chiqarishning boshlanish payti silindming yaxshi tozalanishini
ta’minlaydigan darajada, boshqa tomondan ushbu jarayonga kam energiya
sarflanadigan qilib tanlanadi. Agar klapan erta ochilaboshlasa chiqarishning
dastlabki davrida gazlaming foydali ishini yo’qolishi ortadi. Agar klapan
kech ochilsa, u holda majburiy chiqarish paytida salbiy ish ortadi.
Klapanlarning baravariga ochiq turishi davrida gaz
almashinuvi. Kiritishvachiqarishtizimlaridagitebranmajarayonlaming
tabiati umumiylikka ega. Tajribalaming ko’rsatishicha, gaz almashinuvi yaxshi
bo’lishi uchun kiritish klapani porshen YUCHN ga taxminan 10...30°
yetmasdan ochilaboshlanishi, chiqarish klapani esa YUCHN dan 10...50°
76
o'tgandan so'ng yopilishi kerak. Ikkala kla-
panning bir vaqtda ochiq turish davri
Idapanlarning baravariga ochiq turish davri
deb ataladi (3.3-rasmda <pho). pp < p va
p pk bo'lgandagi eng maqbul holatda
kntish klapani orqali silindr ichiga yangi
zaryad kiradi, chiqarish klapani orqali esa
ishlatilgan gazlar chiqarib yuboriladi.
Bunday gaz almashinuvi silindmi puflab
loz.ilash deb ataladi. Haqiqatda yangi zaryad
3.2-rasm. To'rt taktli
dvigatelning chiqarish jarayoni-
da p va pp laming o'zgarishi:
V’uiiq — chiqarish fazasi.
.ilmdr ichida ishlatilgan gazlar bilan
ni.ilashadi, shuning uchun pp < p
bo'lganda klapanlaming baravariga ochiq
tinish davrida yangi zaryadning bir qismi
i hiqarish klapani orqali silindrdan chiqib ketishi mumkin. Gazlaming te^jyyi
oqislii ko'proq odatiy holi drossellash to'smaqopqoq ko'p darajada yopiq
bo'lganda, uchqun bilan o't oldiriladigan dvigatellarni salt yurish rejimida
sodir bo'Iadi. Ushbu rejimlarda pp / pk >2, shuning uchun klapanlaming
baravariga ochiq turishi vaqtida chiqarish tizimidan ishlatilgan gazlar chiqa-
nsh klapani orqali silindr ichiga qayta kiradi, kiritish klapani orqali esa
silindrdan kiritish tizimiga gazlar oqishi yuzaga keladi.
3.1.3. KIRITISH JARAYONI
Chiziqli tasvirlardan kelib chiqqan holda (3.4-rasm), kiritish klapani ochila
boshlanganidan so'ng p va pk bosimlar tezda
tenglashadi (/ nuqta), shu vaqtdan kiritish
boshlanadi, chunki porshenning keyingi hara-
katida p< pk bo'Iadi, biroq yangi zayardning kla-
pan tirqishi orqali oqish tezligini belgilaydigan
bosimlar farqi (pk — p) o'zgardi.
Kiritish jarayoni davomida silindrga kiradi-
gan yangi zaryadning miqdori kiritish
(izimining umumiy gidravlik qarshiligiga bog'liq
bo'Iadi, ya’ni porshenni YUCHN dan PCHN
tomon siljishida atrof-muhit bosimi pn va
silindrdagi bosim p orasidagi farq o'zgaradi.
Porshenni PCHN ga kelishida kiritish tizimida
bosimning yo'qolish Ap„ = pa - pa i qancha
kam bo'lsa, shu vaqtgacha silindmi to'ldiradigan
yangi zaryadni miqdori shuncha ko'p bo'lishi
tabiiy (3.1-rasmda a nuqta).
YUCHN
PCHN
3.3-rasm. To'rt taktli
dvigatelning gaz
taqsimlash fazasining
diagrammasi.
77
3.4-rasm. To‘rt taktli
dvigatelning kiritish jarayoni-
da p va pk laming o'zgarishi:
— kiritish fazasi.
Tirsakli valning aylanishlar
chastotasining ortishida havo (yoki
YOHA) oqimi tezligini orta borishi va
inersiya kuchi ta’sirida harakatlanadi, shu
bilan birga to'lqinlar hodisasi natijasida
kiritish tizimidagi bosim pk ham ortadi.
Shuning uchun agar siqish boshlanishida
pk> p bo‘lsa. u holda kiritish davom
yetadi; ushbu jarayon me’yoriga yetkazib
zaryadlash deb ataladi. 3.4-rasmda me’-
yoriga yetkazib zaryadlash В nuqtada
tugaydi Me’yoriga yetkazib zaryadlash
uchun kiritish klapani PCHN dan
35...85° o‘tgandan so‘ng bekitiladi.
Yangi zaryadning inersiyasi kichik
bo'lganda tirsakli valning kam aylanishlar
chastotasida kiritish klapanining
bekilishini kechikish paytida porshen
yangi zaryadning bir qismini silindrdan qaytadan kiritish tizimiga siqib
chiqaradi, ya’ni qayta chiqarib tashlash sodir bo'ladi. Shunday qilib, kiri-
tish tugagandan so'ng, umumiy holda silindrni to'ldiradigan yangi zard
miqdori gaz almashinuvi davomida silindrga kirgan zaryadning umumiy
miqdoridan kam bo'ladi. Kiritish quvuri, kallakdagi kanal sathlari va silindr
ichki sathining harorati yangi zaryad haroratiga qaraganda ancha yuqori
bo'lganligi uchun kiritish jarayonidagi issiqlik almashinuvi oqibatida yangi
zaryad isiydi. Yangi zaryadning isishi uni qizigan qoldiq gazlar bilan aralashishi
natijasida ham ro'y beradi.
Gaz taqsimlash fazalari. Klapanlaming ochiq turish davomiyligini tirsakli
valning burilish burchagi bo'yicha ifodalanish davri, gaz taqsimlash fazasi
deb ataladi. 3.3-rasmda gaz taqsimlash fazasining aylanma diagrammasi
keltirilgan. Gaz taqsimlash fazasini to'g'ri tanlashda faqat silindrlami yonish
mahsulotlaridan tozalash va uni yangi zaryad bilan to'ldirish yaxshilanib
qolmasdan, kiritish va chiqarish jarayonlari davomida silindrdagi bosimlar
farqiga proporsional bo'lgan gaz almashinuviga sarflanadigan energiyani ham
birmunchaga kamaytirish mumkin bo'ladi. Gaz taqsimlash fazasini va kiritish
traktining asosiy geometrik o'lchamlarini tanlash, dvigatelning yangi nusxa-
sini tajriba orqali me’yoriga yetkazishda muvofiqlashtiriladi.
Har bir aylanishlar chastotasi uchun gaz taqsimlash fazasi o'zining eng
optimal qiymatiga ega bo'ladi, gaz taqsimlash fazasini haqiqiysi dvigatelning
ishini eng muhim tezlik rejimlarida % ni eng optimalini ta’minlaydigan
darajada qilib tanlanadi.
78
К.ill.। te/likda aylanadigan dvigatellar ko'p hollarda kichik tezlikda
•vl.niadigan dvigatellaiga qaraganda kengroq gaz taqsimlash fazasiga ega bo'ladi.
\gai qandaydir ma’lum aylanishlar chastotasi oralig'ida silindrlami yangi
/ni vail bilan to'lishini oshirish kerak bo'lsa, u holda me’yoriga yetkazib
/.и vadlashni ko'payishini ta’minlaydigan gaz taqsimlash fazasi va kiritish
iiukt mi geonietrik o'lchamlari (asosan uni uzunligi)ni bitgalikda tanlash kerak.
Bunday hodisa dinamikaviy bosim ostida kiritish deb ataladi.
< i.-iz almashinuvi jarayoni samarali bo'lishi uchun klapanlardagi o'tish
krsimini kattaroq qilib ta’minlash muhim hisoblanadi. Bu kesim gaz almashish
davomida o'zgarib turadi, shuning uchun klapanlaming o'tkazish qobiliyati
v,n|t kesim deb ataladigan ko'rsatkich bilan tavsiflanadi.
Г 180°+И
= ± j fdv,
о Pl
bunda. f — klapan tirqishidagi o'zgaruvchan o'tish kesimi, /и2; r — vaqt,
i. yi( va <p2 — mos holda klapan ochilishini ilgarilashishi va kechikishi, grad
IVB
3.1.4. IKKI TAKTLI IYODLARDA GAZ ALMASHINUVI
lirsakh valning burilish burchagida ifodalangan gaz almashinuvi
i.ii.ivonl.irini umumiy davomiyligi ikki taktli dvigatellarda to'rt taktli dviga-
lellaiga qaraganda 5 marta kam. Gaz almashinuvni ko'p qismi birvaqtning
o'/ida kirilish (puflash) va chiqarish (darcha yoki klapanlari) qismlarini
in lnt| uinsli vaqlida o'tadi. Silindrga yangi zaryad pk>p bo'lganda kiradi.
( luq.iir.li qismi.iriiinig ochilishini boshlanishi va yangi zaryadni silindrga
I- in Inin hir.lil.inishi onilig'idagi davr erkin chiqarish deb ataladi. Ushbu
daviui Ln .lil.mi .hid.i IG sihndrdan chiqarish qismlari orqali kritik tezlik
IhIiiii < luqili ki inili. .o'ngni csa oqim krilik soha ostida sodir bo'ladi.
Kinlr.li qr.iiiLiiiiiiur o< hilidimi boshlamshida silindrdagi bosim kiritish
idislndagi (yoki knvoship k.iiiiri.isid.igijg.i qaraganda kalta, ya’ni p > pk,
shuning iiclnin ishl.iiilg.in ga/l.u knilrdi qismlari orqali ozgina miqdorda
kirilish idishiga chiq nib tashlanadi Kniir.h idishida /», bosim maxsus hay-
dovchi (pullovclii) bilan, knvoship kainciasida esa porshen bilan hosil
qilinadi.
Bosimi.ir nisbati pr 5 />* bo'lganda pnllash lo'ldirish davri boshlanadi,
ya’ni oldingi sikldan qolgan IG bilan aialashadigan yangi zaryad silindrga
kiradi. Birvaqtning o'zida chiqarish qismlari orqali ishlatilgan gazlar so'ngra
yangi zaryad bilan ularning aralashmasi hain oqib chiqa boshlaydi. Kiritish
qismlari yopiq va chiqarish qismlari ochiq bo'lganda sirtmoqli gaz almashinuv
sxemasida gaz almashinuvining oxirida gaz qo'shimcha chiqarish sodir bo'ladi.
Chiqarish qismlari gaz almashinuv sxemasi to'g'ri oqimli bo'lgan dvigatel-
larda yopiladi yoki kritish qismlari bilan bir vaqtda yoki birmuncha kechikib
79
yopiladi, shuning uchun ularda qo'shimcha chiqarish mavjud bo'lmaydi yoki
juda oz. Agar kiritish qismlari chiqarish qismlaridan keyin yopilsa, u holda
p < pk bo'lganda me’yoriga yetkazib zaryadlash ro'y beradi.
Ikki taktli dvigatellarda gaz almashinuvini takomillashganligi gaz
almashinuv tizimi sxemasiga jiddiy bog'liq. Gaz almashinuv sxemalarini
turli ko'rinishdagi konstruksiyalari mavjud, biroq ularning barchasini ikki
asosiy sirtmoqli (konturli) va to'g'ri oqimli turiga keltirish mumkin.
Sirtmoqli gaz almashinuvi sxemasida (3.5-a, b rasm) gazlar harakatini
birinchi yaqinlik bilan shakllantirilgan puflovchi darchadan mos holda si-
lindr devori bo'ylab yonish kamerasi tomon, u yerdan esa silindmi qarama-
qarshi tomoni bo'ylab pastga chiqarish darchasiga yo'nalgan deb qarash
mumkin. Sirtmoqli sxemada chiqarish va puflash darchalari porshen bilan
boshqariladi. Bunday sxemalar gaz almashinuvini sifati bo'yicha to'g'ri
oqimliligiga yon bosadi, biroq o'zini soddaligi bilan farqlanadi, shuning
uchun ham u quwati katta bo'Imagan, xususan, mototsikl va ishga tushiruvchi
dvigatellarda ishlatiladi.
Gaz almashinuvning to'g'ri oqimli sxemalari (3.5- d, e rasm)
konstruksiyasi bo'yicha murakkab, lekin ular puflab tozalash va to'ldirishni
takomillashganligini ta’minlaydi. Puflovchi darchalarini mos yo'nalishi silindr
o'qiga nisbatan zaryadni aylanma harakatini ta’minlab, puflab tozalashni
yaxshilab qolmasdan aralashma hosil qilish jarayonini takomillashganligini
orttiradi. Puflab tozalashni yaxshiligi va yo'qotilgan hajm ulushining kamligi
tufayli to'g'ri oqimli sxemalar sirtmoqli gaz almashinuviga qaraganda tejam-
korlik va quwat ko'rsatkichlarini yaxshilanishini ta’minlaydi. To'g'ri oqimli
gaz almashinuvi sxemasi tirqishli va klapan-tirqishli bo'lishi mumkin.
Keltirilgan oxirgi sxema vatanimizda ishlab chiqarilgan YAMZ-204 va
YAMZ-206 dvigatellarida qo'llanilgan.
Puflab tozalash va qo'shimcha chiqarish vaqtida yangi zaryadning bir
qismi chiqarish qismlari orqali sarflaydi, bunday holni ayniqsa karbyuratorli
dvigatellarda bo'lishi maqsadga muvofiq emas, chunki yonilg'ining bir qismi
3.5-rasm.
Ikki taktli dvigatellarning puflash sxemalari:
a — darchalari parallel joylashtirilgan sirtmoqli,
h — darchalari ekssentrik joylashtirilgan sirtmoqli;
d — klapan-tirqishli to'g'ri oqimli;
e — to'g'ri oqimli tirqishli.
foydalanilmasdan chiqarish ti-
zimiga chiqarib yuboriladi.
Silindrga kiritilgan havo (yoki
aralashma)ning miqdori Mk ni
gaz almashinuvidan keyin si-
lindrda qolgan yangi zaryad
miqdori M ga bo'lgan nisbati
<PpUf=Mk/M puflab
chiqarish koeffitsiyenti deb
ataladi. y^qiymat qancha katta
bo'lsa, puflab chiqarishda
yangi zaryadni yo'qolishi
80
Innulia ko'p bo'ladi, biroq bir qatorjavobgar detallar (porshen, chiqa-
ii.I) klapanlari, silindrlar kallagi)ning issiqlikdan zo'riqishi silindr ichi
t»o shhg'ini puflovchi sovuq havo (yoki yonilg'i havo aralashmasi) bilan
v.i\ In sovitilishi tufayli kamayadi. Ikki taktli dvigatellarning silindrlarini
lu'Iish va tozalanish sifati to'rt taktli dvigatellarga qaraganda kam. Puflovchi
liiiv<lovchilarning yuritish uchun quwatni sarf bo'lishini talab qiladi.
1.1.5 GAZ ALMASHINUV JARAYONLARINING PARAMETRLARI
VA KO'RSATKICHLARI
Gaz almashinuvi nihoyasiga yetib, kiritish va chiqarish qismlari
yopilg.inidan so'ng silindrda qolgan IG va yangi zaryaddan tashkil topgan
ishchi jism uni to'ldiradi.
(in/ almashinuv jarayonlari parametrlari. Silindrning
yonish niahsulotlaridan sifatli tozalanishi qoldiq gazlar mollari miqdori Л/
ni к nit ish jarayoni tugagandan so'ng silindrni to'ldirgan yangi zaryad mol-
l.ut miqdori Л/ь. ga bo'lgan nisbati bilan tavsiflanadi; ushbu nisbat qoldiq
gn/lai kocflitsiyenti deb ataladi:
Y = Mr/Mk. (3.1)
Agai to'rt taktli IYOD uchun chiqarish jarayoni YUCHN da tugaydi deb
i|iiuili..i. и holda
Mr=pyyn/(83l4Tr),
liiind.i /» va T — mos holda qoldiq gazlarning mutlaq bosimi, Pa va mutlaq
li.hoi.in A, I yonish kamerasi hajmi; 8314 — universal gaz doimiysi,
J /(kmol К )
Dciu.ik, i>i liosuiiiii (chiq.irish klapani va chiqarish tizimi qarshiligi)
oin-.higj yoki I li.noi.ilni (aialashma tarkibi, kengayish darajasi, yonishda
va krny ivi hd.i issiqlik olniishi) pasayishiga olib kcltivchi barcha omillary ni
o'sishiga olib kcl.uh
I (r ।) bo'hshi hisobga oh lisa, и holda t qaneha katta qiymatga
ega bo'lsa, у ni qiymati shiitu ha kicluk bo'ladi. Bu di/cllarda у ning uchqundan
o't oldiriladigan dvigatellaiiga qaiaganda ancha kichik bo'lishini asosiy sababi
hisoblanadi Ikki taktli dvigatellarda initial» tozalash to'ldirish jarayonining
t.ikonullashmaganligi tufayli у ga nisbataii yuqori qiymatga ega bo'ladi (3.1-
ladvalga qarang).
Gaz almashinuv jarayoni sifatini asosiy tavsifi — to'ldirish kocflitsiyenti
tjv, gaz almashinuvi nihoyasiga yetgandan so'ng silindrni to'ldirgan yangi
zaryad miqdori ni silindr ishchi hajmi Vh ni pk va Tk qiymatlarida
nazariy jihatdan to'ldirishi mumkin bo'lgan yangi zaryad Mt ni miqdoriga
bo'lgan nisbati ko'rinishiga ega.
8 1
Benzinda ishlaydigan dvigatellar uchun to'ldirish koeffitsiyentini
hisoblashda aralashmadagi yonilg'i miqdori hisobga olinmay, faqat havo miqdori
hisobga olinadi, chunki ning olinadigan qiymatiga yonilg'i kam ta’sir
qiladi:
% = Mls IMT = Gls IGT = Gls I {pkVh} = И, / ГА, (3.2)
bunda: Л/к va Gjv — mos holda yangi zaryadning mollar soni va massasi, kg;
Vx — kiritish sharoitiga keltirilgan yangi zaryad hajmi (pk va Tk), m3;
Л/7 va GT— silindr ishchi hajmini nazariy jihatdan to'ldirishga qobil
bo'lgan yangi zaryad mollar soni va massasi, kg; pk - pk va tk bo'lgan
sharoitdagi yangi zaryad zichligi, kg/m3.
Gaz almashinuvi jarayonlari parametrlarining hisobi. Gaz
almashinuvidagi gaz dinamik va issiqlik jarayonlarining murakkabligi uni
aniq hisobini haddan tashqari qiyinlashtiradi.
Haqiqiy siklni termodinamik hisoblash oralig'i (chegarasi)da gaz
almashinuv jarayonlari elementar hisoblash bilan cheklanadi.
1G parametrlari hisoblanmaydi, dvigatelning konstruksiyasi va uning
chiqarish tizimining o'ziga xosligini hisobga olgan holda hisoblanadi (3.1-
jadvalga qarang). Yangi zaryadni kiritish traktida ya silindrda issiq sathlar bilan
issiqlik almashinuvida uni isish miqdori дТ ham hisoblanmasdan qabul
qilinadi. ДТ ning miqdori valni aylanishlar soni ortganda va isitish sathlari-
ni harorati pasayganda bir qanchaga pasayadi, uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellar uchun esa aralashma hosil qilish jarayonida yonilg'ini bug'lanishi-
ga ham bog'liq bo'Iadi. Д T ning qiymati qancha katta bo'lsa, yangi zaryad
zichligi shuncha kichik bo'Iadi, demak boshqa bir xil sharoitda to'ldirish
koeffitsiyenti kamayadi.
Agar kiritish jarayoni PCHN da nihoyasiga yetadi deb qaralsa, u holda
kiritish oxiridagi harorat T entalpiya balansi bo'yicha aniqlanishi mumkin:
cpMla(Tk+bT) + crMrTr = cp(Mla + Mr)Ta, (3.3)
bunda: MXa-Va hajmdagi yangi zaryadning mollarsoni.
Zaryadda 1G miqdori ko'p bo'lmaganligi tufayli, yangi zaryadning issiqlik
sig'imini va qoldiq gazlar bilan aralashmasidagi uning issiqlik sig'imini teng
deb qabul qilish mumkin, ya’ni cp = cp. Qoldiq gazlar issiqlik sig'imini
C=cpcp orqali va kiritish klapani yopilishini kechikish fazasi davomida yangi
zaryad miqdorining o'zgarishini esa, me’yoriga yetkazib zaryadlash
koeffitsiyenti = ,, ] bilan ifodalaniladi:
\ iVI la J
MXa + Mr = Mia (1 +<?,/),
82
I ><> Ip.uiligi tufayli, nihoyat quyidagi ifoda hosil bo'Iadi
Ta = (Tk + ДТ + <p(ptfTr}l (1 + ^/). (3.4)
Bosinisiz kiritiladigan to'rt taktli dvigatellar uchun (3.3) ifoda bo'yicha
hi .obl.ishda, odatda Tk = T0 debolinadi.
Hv ning hisoblash formulasini olish uchun a nuqtadagi zaryadning holat
h ngl.’iinasi yoziladi (3.1-rasmga qarang):
Mla + Mr = poVo/^3\4To). (3.5)
I’orshen YUCHN holatda bo'lganda:
PuVa = 8314(Л/1о+Мг)7й =
x (3.6)
= 83141 + M2 = 8314Л/uTo,
V <Pi ) <P\
• iiiud.in
A/u=[^Z«/(83147;)][1/(1+W)].
Yangi zaryadning mollarining nazariy miqdori
M„ = PkV„/(VMT,). (3.7)
(i.2>. ) v:> (3.7) ifodalarga asosan, quyidagi formulalarni yozish
11 II III ik 11I
I 1
’ ’k • /(' П va [/„(li4,iy)] (П+АТ’+ф.уТ;)’
Ito Ip nillgi tiilayh, inluivnl qnyid igi iIoiIjI.ii hosil bo'Iadi:
//,. V’i , J* , (3-8)
* /, iA/ iy></v/ r
I hi lenglani.i ikki va (o‘ii laklli (Ivip.itrllai uchun to'g'ri deb hisoblanadi.
Iklu laklli dvigalellai iit liiin ( 1 K) iciiglniiiaga siqish darajasini haqiqiy qiy-
iii.iiini qo'yish keiak
Agai chiqarish YUCHN dan so'ng lugasa, YUCHN da esa qoldiq gazlar
iniqilori l\fr ga teng deb qaralsa, u holda laqat to'rt taktli dvigatelga taalluqli
lio'lgan »/v ni hisoblash uchun boshqa tenglamani olish mumkin. U holda
। hiqarish jarayoni nihoyasiga yetgandan so'ng IG miqdori Mr = (PTozM'r
8 3
bo'ladi, bunda <Ptoz — chiqarish klapanining yopilishini kechikish fazasi
davomida IG miqdori o‘zgarishini hisobga oladigan tozalash koeffitsiyenti,
shu tufayli
_ Mr _ <Pjoz^r _ „ Pr^yo I 83147}
Z PVM„ 83147} 4 ’ ЛИА
1 pr Tk
= <Р^Тру'Т~
r/v Pk 1 r
(3-9)
1
£ - 1
(3.9) tenglamani (3.8) tenglamaga qo'yilsa, quyidagi ifoda hosil bo'ladi:
=^i
g TK Pg
f-1 TK+&T pK
fl 1 Pr
1 m„3
\ fc Pa
(3.10)
(3.8) va (3.10) tenglamalar bo'yicha hisoblashlarda pa ning miqdori
tajribalar ma’lumotlariga asosan qabul qilinadi (3.1-jadval) va bosimsiz kiri-
tiladigan to'rt taktli dvigatellar uchun pk = pa va Tk = To deb qabul qilinadi.
pa miqdorini quyidagi ifoda bo'yicha baholash mumkin:
Pa= Po~ bpa. (3-11)
Kiritishda yo'qotilgan bosim ni quyidagi nisbatdan aniqlash mumkin.
bunda: £kr — kiritish traktini ahamiyatli kesimiga taalluqli bo'lgan kiritish
tizimining qarshilik koeffitsiyenti, masalan, kiritish klapanining eng ko'p
o'tish kesimiga; 0 = ws/<uo.r — silindrda zaryadni harakat tezligi ci>s ning so'nish
koeffitsiyenti; wo.r va pkr — kiritish traktining ahamiyatli kesimidagi zaryadni
o'rtacha tezligi va zichligi.
Avtomobil dvigatellari uchun nominal rejimda (tajriba ma’lumotlari
bo'yicha): гуо> = 50...120jw/5 va (/?2 +^Kp) = =2,5...4 bo'ladi.
3.1-jadvalda dvigatellar nominal rejimda ishlaganida tajriba orqali aniqlangan
gaz almashinuv jarayonlarini asosiy parametrlarining taxminiy qiymatlari
keltirilgan.
Gaz almashinuv jarayonlarini parametrlari birinchi navbatda dvigatelning
vazifasini hisobga olgan holda qabul qilinadi — yuk yoki yengil avtomobillar
uchun. Engil avtomobil dvigatellari, odatda, katta siqish darajasi va tirsakli
valning yuqori aylanishlar chastotasiga ega bo'ladi, shuning uchun у ning
miqdori quyi oraliqqa pa va j;v esa yuqori oraliqqa yaqin.
84
ЗЛ-jadval
P.irametr To'rt taktli IYOD Gaz almashinuvi sirtmoqli ikki taktli IYOD
Uchqundan o't oldiriladigan Dizellar
< ><ildi<| gazlar k<>< lliKiycnli, у 0,06...0,08 0.03...0.06 0,04...0,10
< liiqiuish oxiridagi bosim /». MPa 0,110...0,120 0,lI0...0,120 0,105...0,120
( hiquiish oxiridagi biiKiini К 900... 1000 600...900 600... 900
lii'ldinsli koeffitsiyenti hv 0,75... 0,80 0,8...0,9 0,75.. .0,85*
kliihslt boximi/L, MPa 0,08...0,09 0,08...0,09 (0,85...1,05)^
/niy.iilin isishi &T, К 0...25 20... 40 5...10
bullish harorati 7^, К 320...380 310...350 320...400
3.1.6. BOSIM OSTIDA KIRITISH USUL1
QO'LLANILGANDA GAZ ALMASHINUVINI O‘Z1GA XOSLIG1
Bosun ostida havo kiritiladigan to‘rt taktli dvigateldagi gaz almashinuvini
hosim ostida kiritilmaydigan dvigatelni gaz almashinuvidan asosiy farqi, kiritish
iiiktiila silindrda sodir bo‘ladigan siyraklanish ta’siri ostida silindrga havo
(YtillA) kiimasdaii, u kompressororqalisilindrgahaydaladi. Umumiy holda
kiuir.h ii/imig.i hosim ostida kiritiladigan havoni sovitadigan issiqlik almashgich
li mi oTmililadi Kirilish tizimidasovitgich qo‘shimcha qarshilik hosil qiladi.
(in/ iiiihm.i orqali hosim ostida kiritishdachiqarish tizimida qo‘shimcha
• hlhk hum pnvdo bo'ladi.
Koinpii soigu kii.iyotp.an hosimni quyidagicha ifodalash mumkin:
/», /»„ «/!,,( liiinihi. 1— havo (aralashma)ni nisbiy hajmiy
dl ........ i« mixLi biip.i trnp lM»,l.nh ((H/,)= Vh(ap} I Vh(ap)nom). Bunday
V ill hila (/ iioiiiin.il tciiniiLi altof mtiliildan kompressorga kirishgacha
l>o l)>an ktiiir.h liiiihulul.i hoMiiini pasavislu Ushbu hududda havo tozalagich
up ko'p i|ai'.hilikka ega ho'laih Koiupiessotdan eliiqishdagi bosim p'K ni
quyiiLiXH ha ilodalasli iiiiiiukiii. />д />1}пк, hniul.i nK — kompressordabo-
iiiini ortish dataia.si
* Mi<|doi sillildriiing lu'llq Imjiihiiu hi.illiiqb
Ki chiqaiish iiziniida ncyii.ill.igichi uiiivjuil bo'lganda pr ni yuqori oralig'iga yaqinini
huilnsli keiak
Henziil purkilladigaii va kirilish o'lkaziivchi quvuri suyuqlik bilan isitiladigan dvigatellar
in him zjiyadhing isishi дТ kichik qiynialga ega bo'ladi; havo bilan sovitiladigan dvigatellarda
iiilmvki д jT yuqori bo'ladi.
8 5
Havo (aralashma)ning kompressordan chiqishidagi harorati
T' - T nk
lk ~ 107rk >
bunda: nK — kompressorning adiabat FIK (kompressorda siqishni adiabat
ishini haqiqiysiga bo'lgan nisbati) ga bog'liq bo'lgan kompressordagi
siqish politrop ko'rsatkichi. Kompressor qanchalik takomillashgan bo'lsa
yuqori) adiabat ko'rsatkichi к dan shunchalik kam farq qiladi.
(nk ~ 0/лл] < 1 bo'lganligi tufayli kompressorda havo (aralashma)ning
larorati bosimga qaraganda kam darajada ortadi.
Kiritish kollektoridagi bosimning vaqt bo'yicha o'rtachasi pK =
= PK - bunda: at — nominal rejimda kompressordan chiqishdan
kiritish kollektorigacha bo'lgan kiritish tizimi hududida bosimning pasayishi.
Ushbu hududda bosim ostida kiritiladigan havoning sovitgichi eng ko'p
qarshilikka ega bo'ladi.
Kiritish qismlari oldidagi havo (aralashma)ning harorati quyidagicha
ifodalanishi mumkin: Tk = Tk -\Т^, bunda: b.Tsnv sovitgichda havo
(aralashma) haroratini pasayishi.
Kiritish qismlari oldidagi havo (aralashma)ning zichligi
Chiqarish tizimida turbokompressoming (TK) turbinasi bo'lganligi tufayli
qo'shimcha qarshilik dvigatel, kompressor va turbinani birgalikda ishlashini
uchta shart-sharoiti bilan aniqlanadi:
1. Nk = NT bo'lishi, bunda: Nk va NT— kompressor va turbina
quwati; Nk = ,^Gk , lkad — kompressorda 1kg havo (aralashma)ning
^Xkad
siqishdagi adiabata ishi;
lkad = (*** “ 9’ bunda: к — havo (aralashma) uchun adiabata
ko'rsatkichi; R — havo (aralashma) uchun gaz doimiysi; Gk — havo (aralash-
ma)ning sekundlik sarfi. Tenglamadagi , 7nva itK lartormozlangan oqim
parametrlari bo'yicha aniqlanadi: NT = ~ 1kg gazning turbinada
adiabatali kcngayishida ega bo'lgan ishi;
bunda: kt — chiqarib tashlanadigan gazlarning adiabata ko'rsatkichi;
1
86
H ill.н ning gaz doimiysi; TT — turbina oldidagi gaz harorati; лт - pr / p2
11< up bo'lgan turbinada bosimning kamayish darajasi; pr — chiqarish kollek-
hui.l.ipi (liirbina oldidagi) o'rtacha bosim; p2 — turbinadan keyingi bosim,
/» /»,> । «2^/, VK — chiqarib tashlanadigan gazlarning nisbiy hajmiy sarfi;
.1 nominal rejimda turbinadan atrof-muhitgacha bo‘lgan chiqarish tizimi
Imdiidida bosimning pasayishi (farqi); GT— gazlarning sekundlik sarfi; r)K —
lu>i|u|iv ega bo'lgan ishni adiabat kengayishning ega bo'lgan ishi nisbatiga teng
bo'lgan turbinaning ichki FIK; ^mlk — turbokompressorning mexanik FIK
(IК d.igi mexanik yo'qotishni turbinaga taalluqli deb qabul qilingan). Tengla-
in.iil.ip.i /,, T, va nT tormozlangan oqim parametrlari bo'yicha aniqlanadi.
Yuqorida yozilgan ifoda bosim va haroratlar tebranishi (o'zgarishi) hisobga
oliiim.iydigan holat uchun to'g'ri deb hisoblanadi.
> nk = «,• bo'lishi. Kompressor va turbinaning g'ildiraklari bir valga
o’ln.iiilganligi sababli ushbu shart bajariladi.
t G, Gk + Gyl)n -Gsil, bunda: Gyon — yonilg'ining sekundlik sarfi; G„z —
i/r.lulagi sarf. Kompressorda havo siqiladigan dvigatellar uchun bundaynisbat
lo’g'n deb hisoblanadi. Agarkompressordayonilg'i havo aralashmasi siqilsa, u
holda G, (jt - GSIZ bo'ladi. Ikki holatda ham taxminan GT = Gk bo'ladi.
Buniclii shart-sharoitdan chiqarishdagi qarshi (aks) bosim pT bilan
kiir.hdagt bosim pk orasidagi o'zaro bog'liqlikni olish mumkin:
R Г-. * -1
1 Пп \ Po J
I i llnilg.iii il<xI.kI.hi ( hiqanshdagi qarslii pt bosim qancha katta bo'lsa,
ho mi n nd 11 inii h ho uni /1Д in -.hiini h.i katta bo'lishi kelibchiqadi. Boshqacha
I nidi ip.и ho.пн о lid,i kiiiir.lid.i bosimni yuqoriroqligi talab qilinsa, u
hold i I К ning mo l-< hivi hi'.ini I.ml.ih, linhinada bosimni pasayish daraja-
Inii ip yiк|oiilip11111и'11>iitl i h Io ink pjp, mshalga quyidagilar ta’sir qiladi:
iiiibinn oldid.igj pu/laininp linioi.iii. I К инь I IK va yangi zaryad va ishlatil-
giin gii/l.ii in him .idi.ib.ii ko'is.ilkii lil.iii i/|b in oilishi pk/pt ni kattalashishiga
olib keladi I .iiil.ing.iii p.i/liiilini.ih bosim ostida kiritish tizimi uchun pk/pT
nish.it kompicssoiiu, luihiii.ini (avsibga va dvigatelning ish rejimigabog'liq
bo'ladi
Bosiinsiz kiritiladigan dvigatekla qoidaga ko'ra vaqt bo'yicha chiqarishdagi
o'rtacha bosim kiritishdagi o'rlacha bosimga qaraganda yuqori bo'ladi. Kiritish
l.irayonini ma’lum oralig'i uchun kiritish va chiqarish tizimlarini maxsus
sozlash bilan pk/pr> Ibo'lishini ta’minlash mumkin. Yuritma kompressor
8 7
orqali bosim ostida kiritiladigan dvigatelda pk/pT> 1 bo'Iadi, ushbu hoi gaz
almashinuviga qulaylik tug'diradi. Gazturbina orqali bosim ostida kiritiladigan
dvigatelda kiritishdagi bosim chiqarishdagi bosimdan yuqori, unga teng yoki
undan kam bo'lishi mumkin.
Nominal rejimda chiqarish oxirida silindrdagi bosim pr = (1,05... 1,2) pr
ga teng bo'Iadi.
pk/pt. bo'lgan holatda kiritish klapanlarining ochilishini boshlanish! davrida
yonish mahsulotlarini kiritish quvuriga chiqarib tashlash sodir bo'lishi mum-
kin. Ushbu chiqarib tashlash natijasida qoldiq gazlar koeffitsiyenti ortadi va
to'ldirish koeffitsiyenti kamayadi. Kulachoklarning shaklini eng maqbul-
lashtirish va gaz taqsimlash fazalarini mos holda tanlash bilan chiqarib
tashlashni kamaytirish mumkin.
Yuritma kompressor orqali bosim ostida kiritiladigan dizelda gaz almashinuvni
amalga oshirish sharoiti qulayroq hisoblanadi. Ushbu holatda «keng» gaz
taqsimlash fazalarini qo'llash, klapanlaming baravariga ochiq turishi ko'p
bo'lishini (120.... 130 grad TVB gacha) tanlash va yonish kamerasini ishlatilgan
gazlardan (IG) samarali puflash va tozalashni ta’minlash mumkin. Фюг = 0
bo'lganda (3.10) ifodaning qavsidagi ikkinchi qo'shiluvehisi nolga teng bo'Iadi,
bunday holat to'ldirish koeffitsiyentini mos holda ortishiga yordam qiladi.
Yuritmali haydovchi holatida gaz almashinuv ishi musbat bo'Iadi (3.1 -b rasmga
qarang), biroq gaz almashinuvi ishiga qaraganda kompressorning yuritishga
sarflanadigan ish ko'p bo'Iadi. Bosim ostida kiritishda pa/pk nisbat qiymati
ortadi. (3.10) ifoda taxminan jarayonning joriy payti uchun to'g'ri hisoblani-
shi (ekanligi)ni, pa/pk nisbat esa kiritish takti oxiridagi holatni tavsiflashini
hisobga olish ham kerak. Agar kiritish klapanlarining vaqt kesimi yetarlicha
bo'lsa, u holda pa amaliy jihatdan pk gateng bo'lishi mumkin. Bu ham to'ldirish
koeffitsiyentini ortishiga yordam beradi.
Bosim ostida kiritishda detallaming sathi bo'yicha o'rtacha harorati T„
ning ortishi zaryad harorati Tkrjm ni ortishidan past darajada bo'lganligi
tufayli issiqlik berish koeffitsiyenti ortadi (aT ~p®’8), haroratlar farqi
- Tkrjm) esa kamayadi. Bosim ostida kiritiladigan havoning sovitgichsiz
yetarlicha yuqori bosimda kiritilishini xususiy holi Tw - Nkrjum < 0 bo'lganda
zaryadni isishi sodir bo'lmasdan sovishi mumkin. Ushbu omillarning
birgalikdagi ta’siri natijasida AT kamayishi mumkin.
Yuqorida ko'rib chiqilgan sabablarga ko'ra bosim ostida kiritishda to'ldirish
koeffitsiyenti ortadi. Shart-sharoitlaming qulay kelishida ning qiymati
biiga yaqinlashadi. Havoning bosim ostida kiritishda to'ldirish koeffitsiyentini
kiritish qismlari oldidagi havoning zichligini ortishi oqibatida silindrning
massali to'lishi ko'payadi (Gfa - Vh7]vpk).
Atmosfera bosimining kamayishida (masalan, dengiz sathidan balandlikni
88
iHitslii oqibatida) va atrof-muhit haroratini ko'tarilishida havoning ortiqlik
koeffitsiyenti kamayadi, bu turbina oldidagi gazlar haroratini ortishiga olib
krladi. 1 urbina g'ildiragiga tushadigan gazlar tezligi, rotorning aylanishlar
। h.istotasi ortadi va buning oqibatida kompressordagi bosim ham ortadi. Bunday
h-sk.iri bog'liqlik dizel ko‘rsatkichlariga atrof-muhit parametrlarining salbiy
I a'sii ining ma’lum darajada o'mini toidiradi.
1.1 S-bandda keltirilgan ifodalar bo‘yicha gaz almashinuvi ko‘rsatkichlariga
I hi li omillarning ta’sirini sifatli tahlil qilish mumkin. Mufassalroq tahlil
qilish uchun EHM hisoblaridan foydalaniladi. Eng sodda usullardan biri
quyidagi yo‘l qo‘yishlarga asoslangan:
yangi zaryad parametrlari kiritish qismlari oldida vaqt bo'yicha o'zgarmas
vii ma’lum;
vaqtni har bir paytida gazlarni kiritish va chiqarish qismlari orqali oqishi
Inig'iin hisoblanadi.
lenglamalar tizimi energiyani saqlanish, holat va material balansi
tcnglamasini o'z ichiga oladi.
Enegiya balansi tenglamasini differensial ko'rinishda quyidagicha yozish
mumkin:
dQw + dl'k - dip = dU + dL,
liinida: dlk — ochiq tizimga havo yoki aralashmani kirishi (to'ldirish)da
yoki yonish mahsulotlarini chiqarish (chiqarib tashlash) da unda entalpiyani
o'zgarishi (gaz almashinuvi davrida silindrdagi zaryad qanday bo'lsa); /* —
loimozlangan oqim parametrlari bo'yicha aniqlanadi; dU — zaryad harorati
v.i miqdorini o'zgarishi natijasida uning ichki energiyasini o'zgarishi:
dll = cvTdG +cvGdT -cvd(GT). Holat tenglamasidan foydalanib quyida-
pini olish mumkin:
dU =c^(pdV +Vdp)-,
ill — zaryadning sodir qilgan ishi; dL = pdV; dQK — zaryad va uni atrofidagi
dctallar orasidagi issiqlik almashinuvi; dQw = aTF(Tw -T)dr, bunda: at —
quyidagi ifoda bilan aniqlanadigan issiqlik berish koeffitsiyenti:
aT = c3D^2pogT^3c™-,
lw — dvigatel detallari ashyosi, rejimi va ishlash shart-sharoitini e’tiborga
olib empirik ifoda bo'yicha aniqlanadigan zaryad atrofidagi detallaming vaqt
vii sat hi bo'yicha o'rtacha harorati: Tw = f (D, pk,Tk,cp, a); dip — chiqarish
qismlari orqali ishlatilgan gazlarning oqishi natijasida ochiq tizimning
89
entalpiyasini o‘zgarishi; /* — tormozlangan oqim parametrlari bo'yicha
aniqlanadi.
Material balansi tenglamasi
dG = dGk - dG„,
К pl
bunda: Gk va Gp — yangi zaryad va silindrdan chiqariladigan yonish
mahsulotlarining sekundlik sarfi; dGk va dGp lar quyidagi ko'rinishdagi
tenglama bo'yicha aniqlanadi:
- (д/)_
dr.
— I
A )
Klapanni ko'tarilish funksiyasidagi samarali o'tish kesimining miqdori
tajriba yo'Ii bilan, ya’ni maxsus qurilmalarda puflash bilan yoki geometrik
o'tish kesimi va adabiyotlarda keltiriladigan klapanlaming nisbiy ko'tarilishi
hti I max ga bog'liqlik sarflash koeffitsiyentlari bo'yicha aniqlanadi.
Chiqarish kritik holatidan yuqori bo'lganda / p, nisbat o'miga quyidagi
ifoda qo'yiladi:
Pkp ~
Tizimning holat tcnglamasini, masalan, p/p=RT ko'rinishida
tutashtiradi.
Inersiya va to'lqin hodisalarini, ko'p silindrli dvigatellarni muayyan
silindrlarida gaz almashinuvini o'ziga xosligini inobatga olishga imkon beradi-
gan murakkabroq va mukammallashtirilgan hisoblash uslublari ishlab chiqilgan.
3.1.7 GAZ ALMASHINUV JARAYONLARIGA TURL1 OMILLARNING TA’SIRI
qiymatni aniqlaydigan omillarning o'zaro bog'liqligini murakkabligi,
ularning to'ldirish koeffitsiyentiga ta’sirini baholashda formal yondashish
noaniq xulosa chiqarishga olib kelishi mumkin. Masalan, (3.8) va (3.10)
tenglamalardan £ ni ortishi bilan to'ldirish koeffitsiyentining£/(£-1)
qiymatiga proporsional ravishda kamayishi kelib chiqadi. Haqiqatda ushbu
bog'liqlik murakkab, chunki siqish darajasini ortishida у va T lar kamayadi,
shu bilan birga t]v ga ta’sir qiluvchi ayrim boshqa miqdorlar ham o'zgaradi.
Shuning uchun tajribalaming ko'rsatishicha, bir qator qiymatlar o'zgarishini
majmuasi natijasida r/v koeffitsiyent amaliy jihatdan £ ga bog'liq bo'lmaydi.
Bundan shu narsa kelib chiqadi, ya’ni gaz almashinuvi jarayonining sifat
ko'rsatkichiga u yoki bu omilning ta’sirini ko'rib chiqayotganda, analitik
90
iloil.id.igi ko'rilayotgan ko'rsatkichlar miqdorlarini ushbu omilga bog‘liq
bo'lgan la’sirini e’tiborga olish kerak.
kiritishdagi qarshilik. Yo‘qotish kpa qancha ko'p bo‘lsa, pa
l >miii shimcha kam bo'Iadi, demak silindrdagi yangi zaryad zichligi va to'ldirish
л Ihlsiyenti ham kam bo'Iadi.
Лр„ ga kiritish tizimining qarshiligi va zaryadning tezligi ta’sir qiladi.
kiritish tizimining qarshiligi birinchi navbatda kiritish klapanini qarshiligiga,
hu bilan birga silindrlar kallagidagi va o'tkazuvchi kirish quvurlaridagi buri-
lr.ltl.it ni, jovidagi torayishlami mavjudligiga va kanallarsathini g'adir-budurligiga,
1 irbyurator va havo tozalagichni qarshiligiga bog'liq. Dizellar va benzin purka-
l.ulig.in dvigatellarning kiritish tizimlarining qarshiligi karbyuratorli dvigatel-
l.ii nikiga qaraganda kam.
(3.10) ifodadan pa bosim prbosimga qaraganda ga kuchli ta’sir qilishi
ko'rinib turibdi, shuning uchun bosimsiz kiritiladigan dvigatellarda, odatda,
tloii boricha kiritish klapani diametrini kattalashtirishga intilinadi va uning
< hiq.irisli klapaniga nisbatan birmuncha katta qilib tayyorlanadi. Kamerasi
porshenda bo'lgan dizellarda forsunkalari markaziy joylashtirilishida va yengil
.ivtomobillarni uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarida to'rtta klapandan —
ikkita chiqarish va ikkita kiritish klapanlaridan foydalanish % ni orttirish
bo'yicha sezilarli darajada samara beradi. Harbir silindrda ikkita kiritish va bitta
< hiqarish klapanidan kam foydalaniladi.
Ayrim hollarda silindrda zaryadning uyurma harakati jadalligini sodir qilish
uchun kallakdagi kiritish kanali maxsus ko'rinishda shakllantiriladi (vintsi-
mon va tangensial kanallar) yoki qo'shimcha to'sma-qopqoq va og'adigan
pl.istina o'matiladi; bunday kanallaming qarshiligi bir qanchaga ortadi.
Kiritish tizimining gidraviik qarshiligini ga ta’siri yuklamani miqdoriy
mstlashda uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda foydalaniladi. Drossel to'sma-
qopqoq to'liq ochilishidan eng kam ochilish darajasigacha burilganida rjv
ning miqdori 0,75—0,9 dan 0,15—0,25 gacha kamayadi.
Dvigatellardan foydalanish paytida havo tozalagichning ko'p ifloslanishiga,
kiritish klapanlari yuritmasidagi tirqishlami va taqsimlash vali kulachoklari
yeyilishini haddan tashqari ko'p bo'lishiga yo'l qo'ymaslik kerak, chunki
bunda kiritishdagi qarshilikni ortishiga olib keladigan kiritish klapanlarining
vaqt-kesimi kamayadi, demak dvigatelning quwat ko'rsatkichlarini ham
kamayishiga olib keladi.
Qoldiq gazlarning parametrlari. pr bosim chiqarishdagi
qarshilikka va dvigatelni ishlashiga bog'liq; pr ni ortishi (masalan, tezlik rejimi
ortganda) va Tr ni o'zgarmas holatida 1G ning zichligi va massasi ortadi.
foydalanish paytida chiqarish klapanlari yuritmasidagi tirqishni o'z vaqtida
9 1
tekshirish va rostlash kerak, chunki tirqish tavsiya etilgan qiymatidan katta
bo'lsa, dvigatelning to'lishi va quvvati pasayishi mumkin. Shovqin so‘ndirgich
va IG neytralizatorini ifloslanishi tufayli qarshilikni ortishi ham shunday
oqibatlarga olib keladi.
Г harorat to'ldirish koeffitsiyentiga kam ta’sir qiladi. Masalan, 7r harorati
yuqori bo'lgan qoldiq gazlar yangi zaryad bilan issiqlik almashish paytida
sovib, uni hajmi anchaga kamayadi va yangi zaryadga joy bo'shatishi bilan 7o
haroratni mos holda o'sish o'rnini to'ldiradi.
Kiritish tizimini boshqarish. Dinamikaviy bosim ostida
kiritish bilan ishlaydigan dvigatelni tezlik rejimi oralig'ini kengaytirish uchun
sozlanishi boshqariladigan kiritish tizimidan va gaz taqsimlash fazalari
o'zgaruvchan bo'lgan tizimlardan foydalaniladi.
3.6-a rasmdato'smaqopqoq 4 ni boshqarish orqali kiritish takti uzunligining
o'zgarishini ta’minlaydigan kiritish sxemasi keltirilgan. Katta tezlikda aylana-
digan dvigatel tirsakli valni kichik va o'rtacha aylanishlar chastotasida ishlaganda
to'smaqopqoq gorizontal holatda bo'ladi va havo tozalagich 1 dan o'tib, idish
3.6-rasm.
Dinamik bosim ostida kiritish bilan
boshqarish:
a — tizim sxemasi
(1 — havo tozalagich; 2 — idish;
3 — kirilish klapani; 4 — to'smaqopqoq);
b — to'smaqopqoqni turli holatida >?v ni
o'zgarishi (1 — vertikal; 2 — gorizontal;
3 — to'smaqopqoqni boshqarishda).
2 ga tushadi, so'ngra uzun kanal
bo'ylab siljib, ushbu rejimlarda
silindrlami me’yoriga yetkazib
zaryadlashni samarali
ta’minlaydi. Yuqori aylanishlar
chastotasida to'smaqopqoq
avtomat ravishda vertikal holatga
siljib, havoning qisqa kanal
bo'ylab harakatlanishini
ta’minlaydi va ushbu rejimlarda
me’yoriga yetkazib zaryadlashni
yaxshilaydi. Boshqarish bilan
sozlanadigan tizimlar, asosan,
benzinni purkash va har bir
silindrga ikkitadan kiritish
klapanlari o'rnatish bilan
birgalikda qo'llaniladi, chunki
ushbu holatda kiritish tizimini
umumiy qarshiligi kamayadi
(klapanlarda bosim yo'qolishini
kamayishi va karbyuratorda
bosim yo'qolishini mavjud
bo'lmasligi tufayli),
dinamikaviy sozlash samarasi
92
i i (3.6-b rasmda boshqarish bilan sozlanadigan tizimdan foydalanishda
in lilnisli kocfTitsiyentini o'zgarishi ko'rsatilgan.
Ishlash rejimlari. 3.7-rasmda dizel I ni va uchqundan o't
>h In iladigan dvigatel 2 ni o'zgarmas aylanishlar chastotasida ishlashida quwatga
l.ogliq holda ni o'zgarishi ko'rsatilgan. Ushbu dvigatellar uchun
'Л / (/V,) bog'liqlik quwatni turli usullar bilan rostlanishi oqibatida bir
xil xiiMisiyatga ega bo'lmaydi. Dizel quwatini oshirish uchun silindiga ko'proq
nuqdorda yonilg'i purkaladi, shuning uchun detallarning harorat rejimi ortadi
vn и kiritish tizimida va silindrda yangi zaryadni haroratini oshiradi. Ushbu
« ili.ib tufayli kiritish tizimida qarshilik o'zgarmas bo'lishiga qaramasdan
VilM.nn.ini ortishi bilan koeffitsiyent bir qanchaga kamayadi.
I Ichqundan o't oldiriladigan dvigateida yuklamani kamaytirish uchun
qo'llaniladigan drossellashda kiritish tizimida va silindrda bosimni kamayishi
luimda yangi zaryad isishi дТ ni ortishi kuzatiladi. Drossellashda qoldiq
•a/laming mollar soni Mr kam o'zgaradi, ushbu vaqtda yangi aralashmaning
inollar soni Л/1л kamayadi, shuning uchun qoldiq gazlar koeffitsiyentini
r/ilaili o'sishiga o'rin bo'ladi. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda
ko'isaiilgan sababga ko'ra yuklamaning pasayishi miqdorni kamayishi
bilan bog'liq.
lo'liq yuklamada ikkala turdagi dvigatellar uchun r)v =f(n) bog'liqlikni
umumiy xususiyati prinsipial bir xil va quyidagi omillaming ta’siri bilan
aniqlanadi (3.8-rasm). Birinchidan aylanishlar chastotasining ortishi bilan
kiniisli li/niiidagi zaryad tezligi ortadi, demak Др,.. bosimni yo'qolishi ham
iiiliidi Shn sahabli aylanishlar chastotasi z;v ning eng yuqori qiymatga erishadi-
giin uvlaiir.lilai i liaslolasidan ortishida, me’yoriga yetkazib zaryadlashni
ко payi.lii va kiiiii .li Ir.ikuda havo (aralashma) isishini kamayishiga qaramas-
dan lo'ldii r.li l oi llil-.ivenli kamayadi Ikkinchidan kichik aylanishlar chasto-
lasi soha-ada kuiir li klapanining yopihshini keehikishi davrida silindrdan
3.7-rasrn.
tjv ning yuklatnaga bog'liqligi:
1— dizel; 2— karbyuratorli dvigatel.
3.8- rasm.
Aylanishlar chastotasini r]v ning
o'zgarishiga ta’siri (yuklama to'liq):
1 — dizel; 2— karbyuratorli dvigatel
9 3
zaryadni qaytadan kiritish tizimiga chiqarib tashlashga o'rin bo'ladi. Valning
aylanishlar chastotasi qanchalik kam bo'lsa, chiqarib tashlash shunchalik
ko'p bo'ladi, bunda ДТ ni ortishi bu doirada qv ni kamayishiga olib keladi.
Atmosfera shart-sharoitlari. Havoningharoratiqanchalikpast
va atmosfera bosimi yuqori bo'lsa, yangi zaryad Mlt silindrlami shunchalik
ko'p to'ldiradi. Bunda zaryadning nazariy miqdori Mn ham ortadi. Tajribalar
p0 ning ortishi qv ni miqdoriga amaliyjihatdan kam ta’sir qilishini ko'rsatadi
Boshqa tomondan, tajribalaming natijasi bo'yicha to'ldirish koeffitsiyenti
miqdorga proporsianal bo'ladi, bunda m = 2...4.
Shunday qilib, harorat Tn ning ortishi ning o'sishiga olib keladi,
lekin bunda havoning zichligi anchaga kamayadi, demak yangi zaryadning
siklli uzatilishi Ghs = rjvVhpn ham kamayadi. Bundan ningortishida hamma
vaqt silindrga yangi zaryadni ko'p massasi kiradi degan ma’no kelib chiqmaydi.
Shu vaqtda dvigatel erishadigan quwat aynan havo zaryadining massasiga
bog'liq bo'ladi (yonilg'ini mos holda uzatilishida). Shunday qilib, to'lishning
nisbiy tavsifini 1 soat davomida dvigatelga kirgan yangi zaryadning mutlaq
(absolut) miqdori Gh ni tavsiflaydigan massali to'lishidan farqlash kerak,
6* =(120/r)/KAnpo?7v, kg/s.
Atmosfera sharoitiga bog'liq holda Gh havo zichligini o'zgarishiga proporsional
ravishda o'zgaradi. p0 va Gh laming anchaga kamayishi avtomobilning baland-
likka ko'p ko'tariladigan yo'l bo'ylab harakatida sodir bo'ladi.
3.2. SIQISH JARAYONI
Haqiqiy sikl amalga oshirilayotganda yangi zaryadni siqish tufayli harorat
farqini ortishiga erishiladi va bunda yonilg'ini alangalanishi va yonishi yaxshi-
lanadi. Bu yonish mahsulotlarini kengayishida ko'p ishni olishga va dvigatel
tejamkorligini orttirishga imkon beradi.
Ishchi jismni yoqishdan oldin siqish g'oyasi va keyinchalik ishchi yo'li
porshenli ichki yonuv dvigatellarining raqobatlik qobiliyatini ta’minladi.
Dvigatelda siqish porshenning PCHN dan YUCHN tomon harakatida
kiritish klapani (puflavchi darchalar) yopilganidan so'ng sodir bo'ladi va
issiqlik almashinuvi bilan kuzatiladi.
Siqish jarayonida issiqlikning harakat yo'nalishi o'zgaradi. Boshlanishda
silindr va yonish kamerasining issiqroq devorlaridan q' issiqlik zaryadga uza-
tiladi (3.9-b rasmda nl qism), so'ngra porshenning YUCHN tomon harakati
davomida va haroratni ko'tarilishida issiqlik (<7 ) zaryaddan devorga uzatila
boshlanadi (Is qism). Shu sabab tufayli siqishjarayoni o'zgaruvchan ko'rsatkich
bilan politrop bo'yicha kechadi.
Politropik ko'rsatkichining joriy qiymati quyidagicha o'zgaradi: siqishning
boshlanishida n, >k, birorpaytda = k, so'ngra <k.
Siqishjarayonida issiqlik olinishini ustiuvorligi (<? <]q |) siqishning o'rtacha
94
3.9- rasm. Siqish jarayoni:
a — p — V koordinatalarda hisoblash sxemasi;
h — T— S koordinatalarda haroratning o'zgarishi.
pnhtnipik ko'rsatkichini 1,2<л,<1,4 oralig'ida yotishi bilan shartlanadi.
I nsakli valuing aylanishlar chastotasini ortishi bilan nl ko'rsatkich o'sadi,
.и |isl i jarayoni esa adiabat jarayoniga yaqinlashadi. Bunday samara silindr o'lcham-
l.iiiiii ortishida ham kuzatiladi. Bu silindming sovitish sathining nisbiy miqdorini
к nn.ivi.slii (uliiyli sodir bo'ladi. Silindri kichik geometrik o'Ichamga ega bo'lgan
dvig.ilell.nni qiyin ishga tushirilishi ushbu sabab bilan tushuntiriladi.
Yuklainani ortishi bilan va bosim ostida kiritish usuli qo'llanilganda л;
bn qanchaga ortadi.
Konsiiuktiv tadbirlar masalan, porshenni sovitish yoki silindrning sovitish
i,id.ilhgini ortishi я( ni o'rtacha ko'rsatkichini kamayishiga olib keladi.
Siqish |.iniyonini o'zgarmas o'rtacha politrop ko'rsatkichli politropik sifatida
i.is.ivvui qilish siqish oxiridagi bosim va haroratni miqdoriy baholashda,
Im bilan bug.। siqish ishini aniqlashda ham (jarayonni hisoblash sxemasi
1 •» n inauil.i kois.nilg.in) termodinamik bog'liqlikni qo'llashga imkonberadi:
I'. /’.['J " /’Z"; T,=Ta£n' '.
Sliuihl.iv qilib, p: vii / in ortishida va shuningdck, siqish darajasi £ va
ko'is.ilkit Inn oili .hi bilan ham / vn p kallalashadi
Siqish i.ii.ivoniila Iii<|r.hl.u oiqah gazl.ii silqisht kti/alilishi mumkin.
Ushbu hoi p va / l.nni k.im.iyislug.i olib keladi va bimi и, ni mos holda
kamayishi bilan lasman l.ir/d.i hisobga ohsh kerak
Di/elda zaryadni siqish oxnid.i barcha hollarda ham, sovuq dvigatelning
ishga lushirishda ham purkalgan yonilg'i y.ixshi alangalanadigan haroratgacha
erishishi kerak. Bu bilan siqish darajasini eng kichik miqdori aniqlanadi.
Termodinamik siklning lahlilini ko’rsal ishicha siqish darajasini ortishi bilan
issiqlikdan foydalanish yaxshilanadi. Shu bilan birga cning kattalashishida
gazlar kuchidan KSHM gatushadigan yuklama va silindrlar kallagi, porshen
va boshqa detallardagi issiqlik yuklamasi ortadi. Shuning uchun dizelda siqish
darajasini qiymatining uni konstruksiyasini o'ziga xosligi va foydalanish shart-
sharoiti bilan aniqlanadi. Ajratilgan kamerali, silindr o'lchamlari kichik
95
3.2-iadval
Paramctr Bosimsiz kiritiladigan dizel Bosim ostida kiritiladigan dizel* Benzinda ishlaydigan dvigatel**
Siqish darajasi e 15.23 12...15 6.5...10
Politrop siqishning o'ratacha korsatkichi nt 1,35-1,38 1,33...1,37 1,35-1,380
Siqish oxiridagi bosim д, MPa 2,9-6,0 Do 8,0 1,2.. 2,2
Siqish oxiridagi harorat Т„ К 700...900 1000 600... 900
* Bosim ostida kiritish bosimi pk<-0,2MPa bo'lganda va kompressordan keyin havo oraliq
sovitilmaganda.
** Drossci to'liq ochilganda.
bo'lgan bosimsiz kiritiladigan dizellar, past haroratlarda foydalaniladigan
dizellar ham qoida bo'yicha yuqoriroq siqish darajasiga ega bo'Iadi (3.2-jadval).
Karbyuratorli dvigatellarda e ning ruxsat etilgan qiymati benzinning
oktan soniga bog'liq; oktan soni yetarli darajada yuqori bo'lmasa detonatsiya
boshlanib, yonish buzilishi mumkin (3.4.4-bandga qarang). Siqish jarayoni
aralashma hosil qilishni va yonishni yaxshilash uchun havo zaryadi
harakatini jadallashtirish uchun ham ishlatiladi. Bunga kiritish kanali va
yonish kamerasining birgalikdagi mos shakli bilan, ajratilgan yonish
kamerasini ishlatish bilan ham erishiladi. Zaryad harakatini jadallashtirish
qo'shimcha gidravlik va issiqlik yo'qotishlar bilan bog'liq.
3.3. YONISHNING ASOSIY QONONIYATI
3.3.1. YONISH JARAYONI. HAJMDA YONISH
TO'LQININING TARQAL1SH1
Yonilg'ining kimyoviy enetgiyasini IYOD da issiqlik eneigiyasiga aylantirish
uchun yonish jarayonidan foydalaniladi.
Lining kimyoviy va fizikaviy qonuniyati shu jarayonni boshqalar jarayon
orasida ajratib turuvchi amaliyjihatdan ikki asosiy o'zigaxoslik oqibati hisob-
lanadi. Bu kimyoviy reaksiyani yuqori natijaviy ekzotermik samarasi va
ko'rsatilgan reaksiyalar tezligining haroratga kuchli bog'liqligidir.
Amaliyjihatdan yonish jarayonining kimyoviy tomonini aniqlovchi barcha
asosiy reaksiyalar Arrenius ifodasi bilan yoritilishi mumkin. Shuning uchun
yonish jarayonidagi* kimyoviy reaksiyaning umumiy tezligi Wx ni,
konstantlaming samarali qiymatlaridan foydalanib, Arrenius ifodasi yordamida
ko'rsatish mumkin:
*Yonishning ommaviy tezligi (kimyoviy reaksiyaning umuman tezligi) reaksiya massali
sarfi bilan aniqlanadi.
96
и7. = Knc^enE>“Rr\
Inuid.i Ko — old eksponensial
ki> p.iytina; cm, cn — yonilg'i va oksid-
lovilinn konsentratsiyasi; n, tn — mos
ii.hkil etuvchi bo'yicha reaksiya
(inibiniiig samarali ko'rsatkichi; Ea —
l< lushlirgichni samarali energiyasi; T
h.uorat; R — gaz doimiysi.
Г h.iroratda £„ga qaraganda ko'p
iicigiy.iga ega bo'lgan molekulalar
qr.iiiuii (avsiflaydigan e ko'payt-
o
3.10-rasm. To‘g‘ri va teskari
rcaksiyalarning aktivatsiya energiyasi
Ea va issiqlik samarasi &Q.
nia old eksponensial ko'paytma KQ ga ko'paytirilgani kimyoviy reaksiyaning
(< lik konstantasi degan nomni olgan. Ea qancha ko'p bo'lsa, e Eal(RT'1 ning
li.iunalga bog'liqligi shuncha kuchli bo'Iadi, u holda yonishni ekzotermik
.iin.ua va tezlashtirgichning samarali energiyasini yuqori qiymati bilan
111nvoviy samarasi sifatida aniqlash mumkin.
Agar molekulaning boshlang'ich eneigiyasi £0 vaoxirgi energiyasi Ek orqali
hclgilaiisa, u holda kimyoviy reaksiyaning Eo dan Ek ga ketishi, molekulaning
11 icigiyasi Ea dan ko'p bo'lgan eneigiyaga ega bo'lganda sodir bo'lishi mumkin
(। 10-rasm). Agar En > Ek bo'lsa, u holda reaksiya natijasida Д0 issiqlik ajralib
< hiq.idi.
lamoyilga ko'ra istalgan reaksiya ikki yo'nalish bo'yicha ketishi mumkin.
Sxcinadagi teskari reaksiya uchun Ea(lcsk^ — aktivatsiya energiyasi, AQ esa
endoterm ik samara.
Kimyoviy reaksiyaning amalga oshishida boshlang'ich tashkil etuvchilaming
konsentratsiyasi, odatda, kamayadi, yonish mahsulotlariniki esa ortadi. Shuning
uchun to'g'ri va teskari rcaksiyalarning tezligini tenglashish payti keladi. Bunday
holat kimyoviy muvozanat deb nomlanadi, mos kelgan konsentratsiya esa —
muvozanatlangan. Eaila.K.} qonunga binoan Ea(lcsk} dan farq qiladi, u holda haro-
r;it ning o'zgarishi bilan to'g'ri va teskari reaksiyalar tezligi turii darajada o'zgaradi,
demak muvozanatlangan konsentratsiya ham o'zgaradi. Biroq yangi muvozanatga
ci ishish vaqti ko'proq haroratning umumiy darajasiga bog'liq. Yuqori harorat sohasida
/ ning o'zgarishida yangi muvozanatga tezda erishiladi, pastroq 7’da esa muvozanat-
ga umuman erishilmaslik ham mumkin. Faqat Tning o'zgarish tezligini hisobga
olib qolmasdan, kimyoviy reaksiya tezligini ham hisobga olish kerak. Odatda, turii
jinsli jarayonlaming tezligini taqqoslash uchun jarayon tezligiga teskari proporsio-
nal bo'lgan, jarayonning ahamiyatli (xarakterii) vaqti tushunchasidan foydalaniladi.
Agar haroratning pasayishini ahamiyatli vaqti kimyoviy reaksiyani (tez
sovish) ahamiyatli vaqtidan ancha kam bo'lsa, u holda reaksiya mahsulotlaridan
olingan konsentratsiya muvozanatlangandan ko'p bo'Iadi. Bunday hodisa toblash
deb nomlanadi.
97
Tod-T,
Суо/Суо о
Kimyoviy reaksiya ko'pincha cheklangan
3.11-rasm. Cheklangan
miqdordagi aralashmaning yonib
lugashida yonilg'ining nisbiy
konsentratsiyasi, kimyoviy
reaksiyaning nisbiy harorati va
tezligini o'zgarishi.
reaksiya hajmi (masalan, IYOD ning yonish
kamerasi)da sodir bo'ladi, bunda yonish
holatida bo'lsa, boshlang'ich tashkil etuv-
chilaming sarfi va haroratning ko‘tarilishi orasida
bog‘liqlik (o‘xshashlik) mavjud bo'ladi. U eng
sodda holda tashkil etuvchilardan birining
___konsentratsiyasining (boshqasi- ning
Tnil rkonsentratsiyasi bilan stexiometrik bog'langan)
bog'liqligi ko'rinishida ifodalanadi, masalan,
kimyoviy reaksiyaning ketishini tavsiflaydigan
istalgan parametrlarining biridan yonilg'ini
konsentratsiyasi cya va harorati, masalan, ushbu
haroratdan (3.11-rasm).
Rasmda(T-To)/(Tod-To), cyJcyoTO —
harorat va konsentratsiyani nisbiy o'zgarishi; Tova — boshlang'-
ich harorat va konsentratsiya; — yonishning eng yuqori harorati.
cyo(c0) va T larni ko'rsatilgan o'zgarishining xususiyatida kimyoviy
reaksiyaning tezligi eng yuqori qiymatga eng yuqori haroratda emas, balki
Tv = Tad - RT°d / Ea haroratda erishadi. Bunda kimyoviy reaksiya tezligining
o'zgarishi 70dan T, gachadoiradaharoratni ortishibilan(bu doiranikinetikaviy
deb ataymiz), Tw dan Tad gacha doirada esa — konsentratsiyani kamayishi bilan
(diffuzion doira) aniqlanadi. Reaksiya kechayotgan hajmga Tn ga yaqin bo'lgan
haroratli boshlang'ich tashkil etuvchilar qo'shilsa, kinetikaviy doirada kimyo-
viy reaksiya tezligini kamayishiga, diffuzion doirada esa uni o'sishiga olib keladi.
Agar yonish sodir bo'ladigan muhitda Lyuisa mezoni Lc = D / а & l bilan
tavsiflanadigan massa va issiqlik ko'chish koeffitsiyentlari bir-biriga yaqin bo'lsa,
u holda konsentratsiya va harorat orasidagi o'xshashlik fazoviy yonishda ham
bo'lishi mumkin (D — diffuziya koeffitsiyenti, a — issiqlik o'tkazuvchanlik
koeffitsiyenti). Shunday qilib, eng yuqori haroratga erishadigan yonish kame-
rasi doirasida boshlang'ich tashkil etuvchilaming konsentratsiyasi eng kam va
aksi (teskarisi) bo'ladi. Yonish hodisasi o'ziga xos xususiyatga ega — u o'z-
o'zini ushlab turuvchi hisoblanadi. Yonish doirasini bo'shliqda (fazoda) siljishi
bir necha kimyo-fizikaviy mexanizm bo'yicha sodir bo'lishi mumkin:
— yonish doirasidan yangi aralashma doirasiga issiqlikni uzatish (issiqlik
mexanizmi);
— yonish doirasidan yangi aralashma doirasiga faol mahsulotlar diffuziyasi
(masalan, radikallar).
Ikkala mexanizm yonish doirasini bir jinsli (gomogen) aralashma bo'ylab
tarqalishida namoyon bo'ladi, ya’ni tashqarida aralashma hosil bo'ladigan
98
il if.iirl sharoitida. Ushbu ikki holatda yonish doirasini siljish tezligi (odatda,
I inp.i t.'iriialish tezligi deb ataladigan) ko'chish koeffitsiyenti (a yoki D) ga va
hiиivi>viv reaksiya tezligi Wx ga bog'liq. Agar ko'chishni ahamiyatli vaqti /
< n il и l<l.i ra = I1 / D (Enshteyn ifodasi) ga, kimyoviy jarayonni ahamiyatli
и in i a r, » ga teng bo'lsa, u vaqtda alanganing statsionar (muqim)
i uч-ilr.h holatida та = тх = г bo'ladi. Ushbu ifodalami bir-biriga ko'paytirib
। il.iug.i tezligini U a = I/1 bilan belgilab, Le = 1 bo'lganda Ua = y]DWx
h.I . //„ ni olamiz. Shunday qilib, ko'chish koeffitsiyenti va kimyoviy
n il iv.i tezligini alanganing tarqalish tezligiga taqqoslash mumkin bo'ladigan
il.ii.ihiila t.i’sir qiladi.
Kntik iiiiqdoridan yuqori amplitudali zarbato'lqindaeneigiyani ko'chishi,
In.iyiniiii o'z-o'zini ushlab turishini ta’minlaydigan miqdoigacha zarbali
in l>|iiiil.i aralashinani isitish uchun yetarli. Shunga o'xshash hodisa detonatsiya
th b iial.idi Detonatsiyali to'lqinning tarqalish tezligi ushbu muhitdagi to'lqin
lui Linn ortidagi tovush tezligiga teng. Yonishni bunday mexanizmi uchqundan
u i oliluiladigan dvigatellarda kuzatilishi mumkin va me’yorida yonishning
Im/ihshi hisoblanadi.
Yonish laiqahshini induksion rejimi faqat yonish doirasini sijishi kabi
ku/nliladi, ha<|ii|.it<la esa uning irrfxaniznti indukatsion (yoki alangalanishni
k- < lukc.il) d.ivn tinli qiymatga ega bo'lgan yonuvehi aralashma doirasini ketma-
ki i .il.iiir.il.iiuslii ko'rinishiga ega bo'ladi. Bunday mexanizm bo'yichaalanganing
i uqalisliiiii ko'iin.idigan tezligi 0 dan oo gacha o'zgaradi. Bunday mexanizm
di/rlil.i yonilg'i oqiniiiiing alanga bilan qamrab olish jarayonidasodirbo'ladi.
Knnyoviy rcaksiyani tashkil etuvchilarini hajmda fazoviy taqsimlanishi
чи к uyaiiga bug liq holda .ihndiilan t&hqaridaaralashma hosil qilinadigan
ihit ih II и in hnn ahanuvatli bo'lgan, tashkil etuvchilarni boshlang'ich
liii|«liitfiiii bl Eli on 'yoid.i bo'lgan goitiogcn (bir jinsli) tizitnlarga va dizellar
hi hnn .di <inl\ uh Im Ignii tn hkil 111ivc hil.iiui taqsimlanishi notekis (bo'shliqda
•P .ил. hnl iiiy n Inn bu Ip in . .-ГгЛотп (bn iinsli bo'hnagan) tizimlarga
ill nil I1 him il inil и hi i id.i iinlq i-hrg.iia inavjnd emas. Bu holatda
li hl <uu (i h in .hl<il him hil.niil tul.ib qilg.ui irzhgiil.i ifodalangan yonish
ii hgi i a uni и (I и < h.hili ) yoki kvii/l-.i.ii-.ioii.ii ivjiinda ikki ketma-ket
I и lyimlnnhni (111111111 уч 11 ni il-с hr.h vn kniivoviv ic.iksiyaga ki rishish) kelib
। liiipi ni hulilii ihllii/iyii hilnn .i kiinoq iiir'yoilaiiaili. (icterogen tizimlardagi
yuiildiiii biinil.iy Irinin ililJuilyall tejtm deli ataladi, u dizellardagi yonish
in hnn ah.iniivinli ho'l.'iih
Yonish i.ii.ivoniga z.uy.iiliiiuy gaZoilmaniik holati ko'proq ta’sir qiladi.
/in yinliii iiiibiih iiil.inr.hi (giiilohlaiu.shi) gomogen va geterogen tizimlarda
i .siqlik iii.iss.i ko'chish ;.id.iihgini va yonish tezligini oshiradi. Turbulent muhitda
al.iiij’.iiiing bo'lishi turbulent alanga deb ataladi. Gomogen aralashma bo'ylab
i.nqaladigan turbulent alanga ko'lamida yonish mahsulotlari doirasidan yangi
ai il.ishmaga issiqlik va mos holda yonish mahsulotlarini yuqori haroratli
99
a)
Yangi
aralashma
Ur
b)
3.12-rasm. Alanga tarqalishining pulsatsiyali tezligini me’yoriy tezlikka nisbati kam (a)
va ko'p (b) bo'lgandagi turbulent alanga ko'lamining sxemasi.
doirasiga yangi zaryadni ko'chishi ortadi. Termik va kimyoviy faol mahsulot-
larni ko'chishi aralashmaning ayrim hajmlarini pulsatsiyali deb ataladigan va
turbulentlik jadalligini baholaydigan o‘rtacha W' tezlik bilan harakatlanishi-
da amalga oshiriladi.
Alanga tarqalishining me’yoriy (normal) tezligi Ua vapulsatsiyali W'*
tezligi orasidagi nisbatga bog’liq holda turbulent alangani tuzilish xususiyati
turlichabo'lishi mumkin (3.12-rasm). W'/Ua nikam nisbatida alanga ко'la-
mini qiyshayishi kuchsiz (3.12- a rasm), W'/Uo nisbatni ortishi bilan
qiyshayish ko'payadi va yonish o'choqlar soni va uni kengligi ko'p bo'lgan,
turbulent mavjud bo'lmagandagi alanga ko'lami kengligidan jiddiy ustunlik
qiladigan alangani rivojlangan ko'lamiga o'tadi (3.12-b rasm). Kimyoviy re-
aksiya tezligi yetarlicha bo'lmaganda turbulent I ikning ortiqcha jadalligi yonish
doirasini sovib ketishiga va alangani o'chishiga olib kelishi mumkin.
Turbulentyonish sathli va hajmli mexanizmlarga ajratiladi. Bir vaqtning
o'zida sathli va hajmli mexanizmlar mavjud bo'lishi mumkin. Masalan, yuqori
harorat va jadallashgan turbulentda hajmiy yonish sodir bo'lishi mumkin.
Boshqa tashkil etuvchiga nisbatan katta diffuziya koeffitsiyentiga ega bo'lgan ikki
tashkil etuvchilardan (yonilg'i, oksidlovchi) biri bilan alanga ko'lamida
aralashmani boyitishda samara bo'lishini ko'rsatib o'tish kerak. Ushbu samara
molekular diffuziya koeffitsiyenti oksidlovchiga qaraganda ko'p bo'lgan yengil
yonilg'ilarning juda suyuq aralashmasini dvigatelda yondirish mumkinligida
namoyon bo'ladi.
Geterogen tizimlarning yonishida turbulizatsiya diffuzion alangani yonish
doirasiga tashkil etuvchilami qarama-qanshi tomonga ko'chishini orttiradi. Awalgi
holat kabi kimyoviy reaksiyalar tezligini ortishi bilan (masalan, haroratni
ko'tarilishi tufayli) alanga ko'lamini kengligi kamayadi va kimyoviy reaksiya
sezuvchan diffuzion doirada sodir bo'ladi. Bu yonish tezligini diffuziya tezligi
bilan nazorat qilinadigan diffuzion rejimga o'tishiga mos keladi (adekvatno).
Bir jinsli aralashmalaming yonishi kabi bir vaqtda yonishni mikro-
diffuzion va kinetik rejimlari mavjud bo'lishi mumkin.
*Aralashish va kimyoviy reaksiyani ahamiyatli vaqtlari nisbati to'g'risida ham gapirish
mumkin
100
*>liiind.iy qilib, yonish jarayoni, birjinsli aralashmalardagi alanga ko'lamida
> i Huh jinsli aralashmalardagi diffuzion alanga ko‘lamida yonish kamerasi
ln> yl.ih tarqaladigan alanga ko'lamini cheklangan hajmida mahalliylashadi.
i hngi holatda ko'lam holati, asosan, yonilg‘i bug‘i bilan oksidlovchini
i> ilosliisli jarayonini kechishi bilan aniqlanadi. Prinsipial bo'Imagan
udd.il.ishlirishlarda diffuzion alangako'lamini holati aralashishda sathning
In>lni। bo'lishi a = 1 bilan (uni izostexiometrik sath deb atash mumkin),
uni '.ihishi esa aralashish jarayonini ketishi bilan aniqlanadi deb hisoblash
iniiiiikiii. Shuning uchun dizellarga xos xususiyatga ega bo'lgan geterogen
ii/hnl.iidagi aralashtirish kimyoviy jarayonlar bilan birgalikda yonish
।iuiiiiiiiv.iI mi aniqlaydi.
13 2 ARALASHISHNING YONISH JARAYONIGA TA’SIRI
Yonish bilan biigalikda yonilg'i va oksidlovchini ularning ajratib turuvchi
uili finligida ixtiyoriy qonun bo'yicha aralashishi (WapS tezlik bilan) sodir
bo l.nhg.in uinumiy holatni ko'rib chiqamiz (3.13-rasm). Faraz qilaylik,
kimyoviy icaksiya yonilg'ini oksidlovchi bilan tegib turadigan barcha sathlarida
l>n v.iqhl.i boshlanadigan bo'lsin. Yonish jarayonining kechishini bir necha
vanmll.np.i a j rat ish mumkin:
yonilg'i alangalanishigacha oksidlagich bilan to'liq aralashishga ulgurdi
va olui, an aralashma yonuvchanlik oralig'idajoylashgan (3.13-a rasm);
yonish jarayoni yonilg'ini oksidlagich bilan to'liq aralashishigacha
I» hhiiuidi va f.iqat vaqt bo'yicha qisman aralashish bilan qoplanadi (3.13-b
in III)
(J ..hl >ii liolall.ir bit biridan oz farq qiladi. Silindrdan tashqarida aralashma
Iи । il <iilni.iihg.il। dvigatckla har rdoim 3.13-b rasmda keltirilgan holat bo'ladi.
‘.Ini |> lyigiu li.i hoi il bo'lgan aralashmani yonib tugashidan va jarayonni
lulu inn u пиц ц o'li iinI.in keyin ham aralashma hosil bo'lish jarayoni davom
nil Iliiiul i ni iill i;>u h vn yonilg'i yonish doirasiga aralashish tezligi WapS
liit.ni In iili luith । ilillii/ion your.li n iiniid.i yonish tczligining o'zgarishining
1)11*111 t>|i|i mi ho iIIhi IiuIi i liimkl <lilhi/ioii rejimda aralashishning nisbiy
t> li, ini о , in lining kiiuvoviy i< ,ik iv.। ii /ligini koiistanti К - Koe Ea,{R1
duu ши h i kiini lWB"Wdi| i< iiglik yonish doii.isulagi reaksiyani tashkil
i uni lnl.n ini .iniald.igi Kon.riiiiiislyir.ini k.ini.iyishi bilan ushlab turiladi),
и lioliln your.li iHi.iyiiin Im <|i-.in<l.i idling.id.igi kimyoviy reaksiyalar tezligiga
in li.ihui kv.i/islalsioii.H lilsolil.ui.idi (1 lid i.isiil)
ALiiig.il.inr.liiii kcchikr.li d.ivn qisq.i bo'lgan holatda, aralashish tezligini
ng yiiqoii qiyin.ili yoiiishni dillii/ion icjimini kvazistatsionar qismida eri-
Jiishi va yonishni uinmniy tezligi vaqt bo'yicha ikkita eng yuqori qiymatga ega
bo'lishi bilan xaraktcrl.madi (3.13-e rasm).
3 13-d, c rasmda keltirilgan variantlar dizellar uchun xarakterli. Agar
nhingalanish jarayoni yopiq (lokal) hajmda ro'y bersa, xususiy holda Wxs va
W tezl iklaming egri chiziqlari shunga o'xshash xususiyatga ega bo'ladi, so'ngra
tot
Kimyoviy jarayonni sezuvchanligini
(reagirovaniya) aralashtinsh
jarayonidan turlicha kechikishida
(a...e) yonish tezligini o'zgarish
xususiyati.
alanga yonilg‘i havo aralashmasi bo‘ylab
tarqaladi. U vaqtda 13-a, d rasmdagi variant-
lar silindrdan tashqarida aralashma hosil
bo'ladigan dvigateldagi yonishga va butun
hajmda alangani tarqalishiga, boshqa holailarda
— dizeldagi yonishga mos keladi. Shunday
qilib aralashish jarayoni dizeldagi yonish ja-
rayoniga katta ta’sir ko'rsatadi.
Yoni'g'i va oksidlagichni kimyoviy o'zaro
ta’sirlanishi uchun ular molekular darajada
bir-biriga tegib turishi kerak, shunga bog'liq
holda molekular (gradiyent) diffuziya
aralashishni kerakli bosqichi hisoblanadi.
Biroq, aralashishni ta’minlash uchun zarur
bo'lgan gradiyentli diffuziya vositasida (ya’ni,
ayrim hajmlarni ko'chishi bilan bog'liq
bo'lmagan diffuziya) masofani ortishi bilan
aralashish tezligi keskin kamayadi. Shuning
uchun yonish kamerasida yonilg'ini mahal-
liylashtirishda, cheklangan yonilg'i va
oksidlagich hajmlari (mollari)ni ko'chirish
bilan bog'liq bo'lgan turbulent (molli)
diffuziya aralashtirishda katta ahamiyatga ega
bo'Iadi. Tabiiyki, yonilg'ining majburiy harakati (to'zonni rivojlanishi) va
yo'naltirilgan havo harakatini tashkil etilishi (uyurma), dizelda aralashma
hosil qilish jarayonini ma’lum bosqichida, yonilg'ini yonish kamerasida bir
tekis taqsimlanishiga yordam beradi.
Dizeldagi yonishga ta’sir qiluvchi omillar molekular va turbulent
diffuziyaga, to'zonning aerodinamikasiga ham turlicha ta’sir qilishi hisobga
olinganda, dizelda yonilg'ini oksidlagich bilan aralashish jarayonini turii
masshtab darajasida ko'rib chiqish qulay hisoblanadi: harakatlanuvchi muhitda
yonilg'i to'zonini rivojlanishi bilan aniqlanadigan yonilg'ini
makrotaqsimlanishi, turbulent ko'chish bilan bog'liq bo'lgan makroaralashish,
yonilg'ini bug'lanishi va molekular diffuziya bilan aniqlanadigan mikroara-
lashish (3.14-rasm).
Makrotaqsimlanish yonish kamerasi va to'zonning shakli, o'lchamlari,
uni yonish kamerasi hajmida rivojlanishi (yonish kamerasini to'ldirishi) va
harakatlanayotgan havo zaryadida o'zaro ta’sirlanishi bilan aniqlanadi. Mak-
rotaqsimlanish dizelda havo zaryadidan to'liq foydalanish darajasini belgilaydi.
Makroaralashish muhitni katta masshtabda turbulentlash, yonilg'i va
oksidlagichni majburiy ko'chishi bilan aniqlanadi. Makrosiljish jadalligini
baholashda turbulent diffuziya koeffitsiyenti qiymatidan foydalanish mumkin.
102
I ni-.li silatiga bog'liq bo'lmaydi deb
lituihLi >h mumkin, birinchi yaqinlik
ЬН in yonishdagi harorat g'alayon-
l.iui nig.i ham bog'liq emas deb hisoblash
I rink Turbulentni jadalligi havo
и y.ulining harakatini tashkil etilishiga
vii vQnilg'i oqimini turbulentlik tavsifiga
l><«phi|.
Mikroaralashish muhitning kichik
nnisshi.ibli turbulentligi, yonilg'i
l>ng‘larining molekular diffuziyasi,
ili.pcrs (sochilish) aralashmada esa
v<nulg'i tomchisining bug'lanishi bilan
li.nii aniqlanadi. Oxirgi ikki jarayonning
ir/hgi Ilaroratga bog'liq, shuning uchun
Yonilg'i
Jomchisi
izosath
Imakro-
yaqinlashtirish
izosath
izosath
<»/*««»
izosath
3.14-rasm. Yonilg'i oqimini turii darajada
tahlil qilinishida uni tuzilishi
(«yucb va “qeh yonishni yuqori va quyi
konsentratsion chegarasiga mos keladigan
havoning ortiqlik koeffitsiyenti).

«<-» Г7ГЛ
vi in >h o'chog'ini paydo bo'lishi yoki
nlnnga ko'lamini o'tishi
nnkroaralashishni keskin jadallashti-
uidi
3.3.3. YONISHDA KRITIK HODISA
Yuqori haroratda kechadigan yonish jarayoni har doim issiqlik olinishi
bil.iii kuzatiladi, ya’ni yonishda kritik hodisani mavjud bo'lishi alangalanish
vn o'chish bilan namoyon bo'Iadi.
I isiqlik yo'qolishi mavjud bo'lmaganda istalgan ekzotermik reaksiya
l.u.iyonning o'z-o'zidan tezlashishiga olib kelishi kerak. Yo'qotishning
iiiiiv judligi yonishni sodir bo'lishi uchun kerak bo'lgan sharoit sifatida issiq-
lik ajralib chiqish tezligi issiqlik olinishidan yuqori bo'lishini o'matadi.
Yonish (alangalanish)ning issiqlik ajralib chiqishining ikki usuli mavjud:
— issiqlik ajralib chiqish tezligini issiqlik olinishiga qaraganda oshadigan
.li.at-sharoit barpo qilish, bu aralashmani o'z-o'zidan isishi orqali turg'un
yonishni sodir bo'lishiga olib keladi;
— yonish reaksiyasini ushlab turish uchun tashqi manbadan (masalan,
ii< I up indan o't oldiriladigan) yetarlicha eneigiya berish. Bunday usul yondirish
dob ataladi.
i YOD da alangalanishning ikkala usuli birgalikda bo'lishi mumkin.
Yonishdagi kritik holatni tahlil qilish maqsadida (teng sharoitda) yopiq
li.qinda reaksiyaga kiruvchi, masalan, yonish kamerasining markazida
(Wk ~ const •e~E°,(R1^ aralashmani kimyoviy reaksiya tezligini Tharoratga
bog'll jligini (3.15-rasm) va issiqlik berish koeffitsiyenti a ni o'zgarmas deb
lusoblab, Tn harorat bilan muhit (yoki devor) ga berilayotgan issiqlik
103
3.15-rasm. Kimyoviy reaksiyada issiqlik
ajralib chiqish va turii haroratda issiqlik
olish tezligini taqqoslash (alangalanishni
tahliliga).
(Q ~ const a(T - T’o)) taqqoslani-ladi.
Harorat T^vact ni boshlang'ich qiymat-
lariga bog'liq holda, issiqlik ajralib chi-
qish va issiqlik olish (A va C — barqa-
ror, В — nobarqaror) tezligining bir
hilligi bilan aniq-lanadigan aralashmani
reaksiyaga kirishishini turii statsionar
issiqlik rejimi bo'lishi mumkin (A, В
va C).
Agar To harorat orttirilsa (masalan,
siqish jarayonida), u holda kimyoviy
reaksiya tezligi issiqlik olish tezligiga tenglashganda (atrof-muhit harorati To'
bo'lgandagi A rejim) va undan ortganda A rejimda reaksiyaga kirish harorati
ham rqiymatgacha ko'tariladi. Ushbu holatda alangalanish va C' rejimga
o'tish ro'y beradi. Issiqlik olish koeffitsiyenti qiymatini a dan a” gacha ka-
mayishida xuddi shunday natijani olish mumkin (reaksiyaga kirish doirasidagi
7” va atrof-muhitdagi To haroratlarda A" rejimda alangalanishning kritik
shart-sharoiti).
Alangalanishning ikkinchi usuli (yondirish) energiyani keltirishda, ma-
salan, uchqun razryadi ko'rinishida amalga oshirilishi mumkin. Uchqun razryadi
doirasidagi yuqori harorat sharoitida kimyoviy reaksiya tezligi eng katta qiymatga
ega bo'Iadi. Agar keltirilgan energiya alangani tarqalishi mumkin bo'lgan
ma’lum hajmni (odatda, alanga ko'lami qalinligini 3 tasiga muvofiq keladigan
radius) isitishga yetsa, u holda ushbu hajmdan alanga tarqaladi. Aks holda
yonish doirasi soviydi va alangalanish sodir bo'lmaydi. Dizelning yonish
kamerasiga purkaladigan yonilg'i oqimini alangalanishida oqimni tashqi qobig'iga
uni o'rab turgan issiq muhitdan bir vaqtni o'zida issiqlik beriladi, u yerda
kimyoviy reaksiyani kechishi va ushbu doiradan yonilg'i oqimini sovuq mar-
kaziy qismiga issiqlik uzatilishi ancha jadallashadi. Yonilg'i oqimini isiyborishi
bilan alangalanish paydo bo'ladigan oqimni tashqi qobig'idan issiqlikni olib
ketish tezligi kritik qiymatigacha pasayadi.
Alangalanishning kechikish davri deb ataladigan, yonilg'i purkashni
boshlanish paytidan alangalanishgacha bo'lgan davr oqimning isish jadalligiga,
issiq zaryadning haroratiga va kimyoviy reaksiya tezligiga bog'liq. Yig'ilgan
issiqlik olib ketilishi yoki issiqlik yo'qolishi ortiqcharoq bo'lsa, kritik holatni
aksiga ya’ni alangani o'chishiga olib kelishi mumkin. Misol sifatida silindr
devori yaqinida alangani o'chishi, aralashmani inert tashkil etuvchilar bilan
suyultirilishi, yangi aralashmani isitish uchun kerak bo'lgan issiqlikka nisbatan
issiqlik ajralib chiqish tezligining yetarli emasligi (masalan, aralashmani
biror tashkil etuvehisini haddan tashqari ortiqligida) bo'lishi mumkin. Oxiigi
ikki holatda alanga tarqalishini sekinlashishi alanga ko'lamidan issiqlik yo'qo-
lishini ortishiga olib keladi.
104
Oxiigi dalil yonishning sodir bo‘lishini konsentratsion chegarasini
iii.iviiulligi (alanga tarqalishini konsentratsion chegarasi deb ataladigan): yuqori
। lu g.ira - aralashmani o'taquyuqlashishi, quyi chegara — aralashmani o‘ta
uvuqlashishi bilan bog'liq.
i 4 YONISHDA AYRIM ZAHARLI MODDALARNING HOSIL BO'LISH
MEXANIZMI
Kimyoviy reaksiyaning qaytuvchanligi tufayli yonish jarayoni nazariy
iiIi.it<Lin oxiriga yetmaydi, biroq chala yonish ko'p darajada jarayonni kechish
li uoili bilan aniqlanadi.
t’hala yonish mahsulotlarini hosil bo'lish mexanizmi va yonishda
kechadigan yo'ldosh reaksiyani xususiyati alanga ko'lamini tuzilishi bilan
bog'liq. 3.16-rasmda difluzion alanga ko'lamini (3.16-a rasm) va bir jinsli
ui.iljshma bo'ylab tarqaladigan alanga ko'lamining (3.16-b rasm) tuzilishlari
keltirilgan.
Dizelning yonish kamerasidagi difluzion alangada (3.16-a rasm) yonilg'i
vn oksidlagich alanga ko'lamida diflundirlashadi, u yerda tor aralashtirish
iloirasida kimyoviy reaksiya kechadi va eng yuqori haroratga erishiladi. Ushbu
doiiaga yonilg'i tomonidan oksidlagichni yo'qligi tufayli parchalanishning
(H.iliq mahsulotlari bilan bitgalikda vodorod va qorakuya (qurum) hosil bo'ladigan
yonilg'ini termik doirasi tutashadi. Vodorod alanga ko'lamida diflundirlanib
yonadi, qurum zarrachalari esa ulaming sathida uglevodorodlami parchalanishi
vn ayrim qurum zarrachalarini diffuziyalanishida cho'kindi hosil bo'lishi hisobiga
< Mtadi va alanga ko'lamida eng kam tezlikda yonib tugaydi. Qurum zarrachalarining
bn qismi yonilg'i tomoniga difluziyalanadi. Oksidlagich tomonidan alanga
ko'lamiga azot oksidi hosil bo'ladigan doira tutashadi, qaysiki ikki tomonga
smgib aralashadi. Alanga ko'lami tomoniga diffuziyalanishida, NO kislorod
miqdori cheklangan aralashma doirasidagi alanga haroratida katta tezlik bilan
p.irchalanadi. Alanga ko'lami tomonidan difluziyalanishda ham NO
p.irchalanadi, lekin haroratning pasayishi bilan toblash (zakalka) ro'y be-
i.idi, ya’ni NO konsentratsiyasini muvozanat miqdorini kamayishida
konsentratsiyani o'zgarishi to'xtaydi.
Silindrdan tashqarida aralashma hosil qilinadigan dvigateldagi bir jinsli
ai.ilashma bo'ylab tarqaladigan alangada (3.16-b rasm) to'liq yonish birinchi
doirasi
< 16-rasm. Difluzion alanga ko'lamini (a) va bir jinsli arlashmada tarqaladigan alanga
ko'lamini (b) tuzilishi.
105
galda aralashma tarkibi bilan bog'liq. Agar ortiqcha tashkil etuvchi bo'lib yonilg'i
hisoblansa (stexiometrikka nisbatan a<l), u holda uni chala oksidlanishiga
o'rin bo'ladi (masalan, COgacha), agaroksidlagich ortiqcha hisoblansa (a>l),
u holda NO ni hosil bo'lish reaksiyasi jadallashadi. Biroq NO ni hosil bo'lishi-
ni qulay shart-sharoiti cheklangan, oksidlagichni ortiqcha bo'lishida, ya’ni
aralashmada kislorod miqdorini nazariyjihatdan kerak bo'lgan (stexiometrik)
miqdoridan ko'p bo'lganligi tufayli yonish mahsulotlari haroratni pasaytiradi.
Odatda, NO ning eng ko'p miqdori aralashmada havoning ortiqlik koeffitsiyenti-
ni boshlang'ich miqdori 1,05 bo'lganda hosil bo'ladi.
Bir jinsli bo'lmagan (geterogen) aralashma doirasida yonish harorati yuqori
bo'lmagan holatda issiqlik so'nggi mahsulotlaigacha parchalanishni ta’minlashi
uchun (uglevodorodni parchalanish doirasiga keltiriladigan) yetarli darajada
bo'lmasligi mumkin. Bunda harorat pasayadi, endotermik jarayon — «o'z-
o'zidan tormozlanadi». Natijada yonmagan (oxiigi holat yonib tugamagan)
uglevodorodlar hosil bo'ladi. Haroratni pasayishiga boshqa omillar masalan,
bir jinsli va bir jinsli bo'lmagan aralashmalami yonishida devor yaqinidagi
doirada aralashmaning sovishi ta’sir qilishi mumkin. Aralashmaning tarkibiga
bog'liq holda (kislorodning mavjudligi) ushbu jarayon natijasi sifatida yonmagan
uglevodorodlar yoki is gazi CO bo'lishi mumkin.
Uglevodorodli yonilg'ilami oksidlanishida hosil bo'ladigan ko'p birikmalar
orasidan uglevodorodlarning tuzilishi yoki tirik jonzotlaiga ta’sirini o'ziga
xosligi bo'yicha bir qator uglevodorodlarni ajratish mumkin.
Ular orasida kislorod miqdori bo'lgan uglevodorod birikmalar aldegidlar
asosiysi hisoblanadi, ular tirik jonzotlaiga yuqori darajada salbiy ta’sir qilishi
bilan ajralib turadi.
Politsiklik aromatik uglevodorodlar ham kanserogenli hisoblanadi. Ulardan
eng ahamiyatlisi — 3,4-benz-a-piren. uning miqdorini aniqlash usuli ko'proq
ishlab chiqilgan.
Yonilg'ida turli birikmalarning mavjudligi boshqa zaharli mahsulotlarni
hosil bo'lishiga olib kelishi ham mumkin.
Masalan, benzinga detonatsiyani kamaytiruvchi (masalan, tetraetil
qo'rg'oshin) ni qo'shish zaharli qo'rg'oshin birikmasini chiqarib tashlashga
olib keladi, ayrim dizel yonilg'ilarida oltingugurt miqdorini ko'p bo'lishi
oltingugurt oksidlarini hosil bo'lishiga sabab bo'ladi.
3.3.5. IYOD SILINDRIDA BOSIM TO'LQINI HOSIL BO'LISHINING
MUMKINLIGI TO'G'RISIDA
Ajralib chiqadigan issiqlik elastik muhit tebranishini uyg'otishi mumkinligi
ma’lum. Alanga ko'lamini istalgan tezlikda tarqalishida uning oldida har doim
siqishto'lqini sodirbo'ladi: alangako'laminingkichiktezliklarida (ua, <c) —
zarbasiz to'lqin (akustik), katta tezliklarida (u^ >c) — zarbali to'lqin. O'z-
o'zidan alangalanishni qisqa vaqt oralig'ida ko'p miqdorda issiqlik ajralib chiqishi
zarbali to'lqinni qo'zg'atish (portlash)ga olib keladi.
Ю6
Bit qator ishlarda karbyuratorli dvigatelning yonish kamerasida zarbali va
<l> inuatsiyali to'lqinlaming hosil bo‘lishi va tarqalishi nazariy jihatdan tahlil
t hiqilgan. Ushbu ishlarda to‘lqinni silindr devori bilan o'zaro ta’sirlanishi
nniu.isida l it rash (tebranish) va demak, shovqin ro‘y berishi mumkinligi
1 ii*r..itilg<ui
I h/clning silindrida statsionar detonatsiya sodir bo'lishi uchun kerakli
• hint sharoit yo'q. Shakllangan alanga ko'lamini tovush tezligi bilan
t uq.disht mumkinligining ehtimoli ham kam hisoblanadi. Biroq yonilg'i
I, ivo ai.tlashmasini alangalanish bosqichida tayyorlangan aralashmani alanga
hihiti qamrab olinishi tovush tezligiga yaqin tezlikda ro'y berishi mumkin.
.Iiiiinl.iy qilib, dizelda alangalanishni boshlanish paytida zarbali to'lqinni
hosil bo'lishi uchun qulay sharoit hosil bo'ladi. Tovush tezligida alangala-
ii.kIip.iii qobiliyatgaega bo'lgan aralashma miqdori, asosan, aralashma hosil
qilish tuiiga, yonilg'i uzatish apparatining tavsifiga va birinchi navbatda
yonilg'i uzatish qonuniga bog'liq.
Dtzeklagi o'z-o'zidan alangalanish tabiatini o'rganishga bag'ishlangan
I .hl.tula, hajmiy (ko'po'choqli) alangalanishda zarbali to'lqinni sodir bo'lishi
n< hnn eng qulay sharoit vujudga kelishi ko'rsatib o'tilgan. Bunda yonish
laniyoiiining boshlanishida yonish reaksiyasi katta tezlikda kechadi, keyingi
liusqu hida asla-sekin sekinlasha boradi. Nuqtali o‘z-o‘zidan alangalanishni
liii.shl.iiii.sh bosqichida yonish tezligi bir nechaga kam, keyinchalik yonish
l.u.iyoiii tezjashadi. Ushbu holatlaming istalganidaboshlangan yonish jarayoni
Ivaqlik iiiralib chiqishning ma’lum muddatini shartlab qo'yadi, ya’ni hajmiy
o’z o'zkI.iii alungalanadigan dvigatellarda boshlang'ich bosqichida u ancha
V11<1<11110<1 bo'lishi kerak. O'z-o'zidan alangalanishdasodirbo'ladigan zarbali
lo’lqiiini lad.illigiga, moddaning massa birligiga oid bo'lgan issiqlik ajralib
< li«|i Inn iii.ilinlhv tezligi hal qiluvchi bo'lib ta’sir qiladi. Issiqlik ajralib
• hiqi lining iiinh.illiy tezligini tajriba yo'li bilan aniqlash qiyinroq. Yonish
qi iiihIi liulil iitoi iluigi.iiiim.iiung ma’lum xususiyatini integral samarasi
hl Jihliiiigiui i -liilik .qi.ilili < luqish tezligini issiqlik ajralib chiqishning mahalliy
tezligi biluii |iio|«u ioii.il l>op li<|hpi > liatn.isi ko'proq yaqin turadi.
I .iqhk iqi.ihb ehiqidi tnvsilip.i isosan, tajriba ma’lumotlarini tahlili
it Vt i Ipa 11 к 111 II I ig haqqiuiivhpiiii l.tsdiqlaydl
Alanganing p.tyilo bo'lc.ln va i.iiqalr.lu. shuningdek, dizel silindridagi zarbali
to'lqinni ko'tiiiishi li.iiu aiuq (.i‘iill.ishp.i никои beiiti.iydigan inurakkabxususiyatga
ega /ailtali to'lqinning xalli h.iiakalini sil.illi ta'iillashni muhit harakati (u0) va
zurbali to'lqin (d) tcz.liklariga bog'liq bo'lgan to'lqindagi bosimlar farqini
o'rnatadigan gazodinamika tenglamasi yoidamida bajarish mumkin.
Zarbali to'lqin uchun: Pl , ”") - J !•
bunda: k — adiabata ko'rsatkichi; c — g'alayonlanmaydigan to'lqinli muhitdagi
tovush tezligi.
107
Agar zarbali to'lqin ortida alanga ko'lami mavjud bo'lsa va aralashmaning
yonishi natijasida issiqlik berish sodir bo'lsa, u holda to'lqindagi bosimlar
farqi quyidagi tenglama orqali aniqlanadi:
1
к
O'z navbatida,
bunda: q — to'lqindagi issiqlik berish jadalligini sifatlaydigan ko'rsatkich;
p2 — zarbali to'lqin ko'lamining orqasidagi bosim; — alanga ko'lami
ortidagi bosim.
Ushbu tenglamalardan q ning miqdori qancha ko'p bo'lsa, to'lqin tezligi
shuncha ko'p bo'ladi. Ushbu holatda P21 Pi nisbat ortadi, ya’ni to'lqinni
zarbali ta’siri devorga ko'proq bo'ladi. q ko'rsatkichni qn kattalik bilan teng
hisoblashda issiqlikni katta tezlikda ajralib chiqishida ham va zarbali to'lqinni
rivojlanishi natijasida ham shovqin jadallashishining ortishi to'g'risida xulosa
chiqarish mumkin.
Keltirilgan tenglama ikkiyoqlama uzilish deb ko'rilgan (zarbali to'lqin va
alanga ko'lami-uzilishlar chegarasi) V.K. Troshin ishi asosida yozilgan, u
dvigatelda zarbali to'lqinni yoritish uchun boshqa kitoblarda bayon qilingan
bir tomonlama uzilishga qaraganda yaxshi yondashadi.
Agar gaz bo'ylab harakatlanayotgan zarbali to'lqin to'siqqa (devorga) duch
kelsa, u holda qaytgan to'lqin amplitudasi ikki martadan ko'proqqa ortishi
ma’lum: faqat akustik zarbsiz to'lqinda ushbu o'sish ikki martaga teng. To'lqinni
qaytishida sodir bo'lgan bosimning ortishini devoiga ta’siri qaytish paytidan
alanga ko'lamini devorga yetib kelgunicha davom yetadi, ya’ni devor ushbu
vaqt oralig'ida qandaydir zarbali turtki pM nisezadi. P2/ Pi nisbat miqdori
qancha ko'p bo'lsa, ushbu turtki shunchalik ko'p bo'ladi, masalan, d -> oo
va u0 -> 0 bo'lganda, ya’ni agar alangalanish tinchroq muhitda ro'y bersa, u
holda devorga ta’sir qiluvchi zarbali turtki ko'p bo'ladi.
Shunday qilib, dvigateldagi zarbali to'lqin jadalligini ikki omil belgilaydi:
ko'rinishli yonish jarayonini boshlanish davrida alangalanadigan yonilg'i
miqdori (u, asosan, aralashma hosil qilish usuliga va yonilg'i uzatish
apparatining tavsifiga bog'liq) va aralashma hosil qilish usuliga va yonish
kamerasining konstruksiyasiga, kiritish traktiga, dvigatelning ishlashini tezlik
rejimiga bog'liq bo'lgan ushbu alangalanish sodir bo'ladigan muhitning
gazodinamik holatiga. Birinchi omil bilan zarbali to'lqin tezligi d, ikkinchi
omil bilan muhitning tezligi u0 aniqlanadi. Ikkala tezlik birgalikda zarbali
to'lqinni boshlanishida bosimlar farqini aniqlaydi.
108
Aylanishlar chastotasini ortishi bilan vaqt bo'yicha issiqlik ajralib chiqish
l a.iv<an va havoning harakat tezligi jadallashadi. Ushbu ikki omil bir-biriga
<1 и nun qarshi ta’sir qiladi: bin — to'lqindagi bosimlar farqini jadallashtiradi,
il kirtt hisi — pasaytiradi. q o'sishi birinchi darajali aylanishlar chastotasi-
i'.i li.ivo /aryadining tezligi esa — ikkinchi darajasiga proporsional holda ro'y
I» n-.fii tajribalarda ko'rsatilgan. Bundan, aylanishlar chastotasini ortishi bilan
ll kniihi omilning ta’siri kuchliroq bo'lishi ko'rinib turibdi.
Nihoynt dvigatellar aylanishlar chastotasi bo'yicha kuchaytirilganda
yuiiislidan shovqinni anchaga zo'rayishiga xavotir bo'lmaslik kerak degan
Mi!<r..iiii chiqarish mumkin. Shunday qilib, zarbali to'lqinning jadalligi,
in ni, dvigateldagi issiqlik ajralib chiqish tezligiga bog'liq.
/.irbali to'lqinning tarqalish tezligi, yuqorida ko'rsatib o'tilgandek tovushni
iiinh.illiy tezligidan yuqori. Zarbali turtkini devorga ta’sir qilish chastotasi f
qiivid.igi ifoda orqali aniqlanishi mumkinligini tajriba ko'rsatgan
liiiml.r b = 1,05—1,15; D — silindr diametri; c — tovush tezligi.
3.4. UCHQUNDAN O'T OLDIRILADIGAN DVIGATELLARDA
ARALASHMA HOSIL QILISH VA YONISH JARAYONLARI
I Jchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda aralashma hosil qilish va yonish
lai.iyonlarini kechishi rejim omillaridan tashqari yonilg'ining fizik-kimyo-
viy xususiyatiga va uning uzatish usuliga bog'liq (karbyuratsiyalash, benzinni
pni kash, gazda ishlaydigan dvigatel qorishtiigichi).
Aralashma hosil qilish navbatdagi yonish jarayoniga ta’sir qiladi, chunki
yonishning tezligi va to'laligi, yonilg'ini bug'lanishi va uning havo bilan
.u.ilashishi ta’sir qiladigan aralashmaning tarkibi va sifatiga bog'liq.
3.4.1. BENZINDA ISHLAYDIGAN DVIGATELLARDA ARALASHMA
HOSIL QILISH
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatelda aralashma hosil qilish deganda
yonilg'i va havoni me’yorlash, yonilg'ini purkash, bug'latish va havo bilan
.iialashtirish jarayonlarini o'zaro bog'liqlik majmuasi tushiniladi.
Aralashma tarkibi bog'liq bo'lgan yonilg'ini me’yorlash (dozalash) 5.1 -§ da
ко'i ib chiqilgan.
Uchqundan o't oldiriladigan to'rt taktli dvigatellar uchun silindrdan
l.ishqarida aralashma hosil qilinadigan usul qo'llaniladi, ikki taktli dvigatellar
uchun esa silindrni puflab tozalashda yonilg'i isrofiga yo'l qo'ymaydigan silindr
Ichida aralashma hosil qilinadigani afzal hisoblanadi.
To'rt taktli dvigatellarda aralashma hosil qilish karbyuratorda, forsunkada
yoki qorishtiigichda boshlanib, kiritish traktida davom etadi va silindrda tugaydi.
109
Karbyuratsiyalash va markaziy purkashdagi aralashma hosil qilish
mexanizmi ko‘p umumiylikka ega, chunki ikki holatda ham yonilg'i havo
oqimiga kiritish traktini bir xil joyidan — kiritish quvuridan oldin kiritiladi
(3.17-a, b rasm).
Yonilg'ini to'zitish. Yonilg'i (yoki YOHA) karbyuratorning
to'zitkichidan chiqqanidan so'ng aerodinamik qarshilik kuchi ta’siri va YOHA
da havoni mavjudligi natijasida uni parchalanishi boshlanadi, bunda havo-
ning tezligi yonilg'i tezhgidan ancha yuqori bo'Iadi. To'zitishning bunday
usuli havoli yoki pnevmatik deb ataladi, chunki yonilg'ini parchalash uchun
havoning kinetik eneigiyasidan foydalaniladi. To'zitkich teshigidan bir necha
millimetr oraliqda oqim parda va turii diametrli tomchilar ko'rinishida par-
chalanadi va keyinchalik tomchilar yanada kichikroq tomchilaiga parchala-
nishi mumkin. To'zitish jarayonini yaxshilash tomchilarning umumiy
sathini oshiradi va ularning tezroq bug'lanishiga imkon tug'diradi. Karbyu-
ratordan chiqayotgan tomchilaming o'rtacha diametrini taxminan 100 mkm
deb hisoblash mumkin. Diffuzorda havo tezligining ortishi karbyuratorda
yonilg'i to'zitishni jadallashtiradi va aksincha yonilg'ini qovushqoqligi va
sirt taranglik koeffitsiyenti miqdori yuqori bo'lganda to'zitishni maydaligi
va birjinsliligi yomonlashadi. Karbyuratorli dvigatelni ishga tushirishda yonilg'i
amalda deyarli to'zitilmaydi.
Purkash tizimi yonilg'ini bosim ostida odatda, kiritish o'tkazuvchi quvuriga
{markaziy purkash) yoki silindrlar kallagidagi kiritish kanaliga {taqsimlan-
gan purkash) (3.17-b, d rasm) uzatishni amalga oshiradi.
Ikki tizim uchun to'zitilishni maydaligi purkash bosimiga, forsunkaning
to'zitish teshigi shakliga va ularda benzinni oqish tezligiga, yonilg'i qovush-
qoqligiga va sirt tarangligiga bog'liq.
Benzinni purkash tizimlarida elektromagnit forsunkalar ko'proq ishlatiladi
(5.12-bandga qarang), oqimli, shtifth va markazdan qochma forsunkalar uchun
Zauter (3.5.1-bandga qarang) bo'yicha mos holda o'rtacha diametri 220...400,
200...270 va 50... 100 mkm li tomchilar olishga imkon beradigan 0,15...0,4MPa
bosim ostida yonilg'i beriladi.
Yonilg'ini to'zitish jarayoni kiritish klapani va uni o'rindig'i orasidagi kesimdan
suyuq fazani (parda, tomchi) o'tishida ham, qismiy yuklamalarda drossel
to'smaqopqoqni yopiq holida hosil bo'lgan tirqishdan o'tishida ham sodir bo'Iadi.
3.17-rasm. Karbyuratsiyalashda (a), markaziy (b)
va taqsimlanish bilan (d) purkashda yonilg'i nzatish.
110
Yonilg'i pardasining hosil bo'lishi va harakati. Karbyuratorning
iii’/llkichidan yonilg'ini chiqishidagi harakat yo'nalishi, havo oqimi bilan
huiii hil.iimng o'zaro ta’sirlanishida paydo bo'ladigan kuchlar, gravitatsion
ku< Id.и ham zarrachalami karbyuratorning bosh havo kanali va kiritish
и ik.i/iivchi quvur devorlarida o'tirib qolishiga olib keladi. Tomchilar devorlarda
ui|ili yonilg'i pardasini hosil qiladi. Pardani yetarlicha ko'p miqdorda bo'lishida
inul.in havo oqimi yonilg'i tomchisini sidirib olishi mumkin, ya’ni tomchi
liii .il bo'lishini ikkinchi jarayoni kuzatiladi. Yonilg'i pardasiga devor bilan
H i lush kuchi, havo oqimi tomonidan urinma kuch, kesimni perimetri
liu'yiclia statik bosim farqi, shuningdek, og'irlik va sirt taranglik kuchlari
in .ii qiladi. Ushbu kuchlarning ta’siri natijasidapardaharakatining trayekto-
ityusi murakkab xususiyatga ega bo'Iadi. Pardaning harakat tezligi aralashma
<u|iiiii te/li^idan birnecha o'n marta kam.
k.ubyuratorli dvigatellami to'liq yuklamalarida va past aylanishlar
। h.isiotasida havo oqimi tezligi va yonilg'i to'zitilishini maydaligi nisbatan
ko'p bo'lmaganda parda eng ko'p hosil bo'Iadi. Ushbu rejimlarda o'tkazuvchi
loutish quvuridan chiqishida parda miqdori yonilg'ining umumiy sarfini
igaclia yetishi mumkin. Dvigatelning drossellashda drossel to'smaqopqoq
yonida yonilg'ini ikkinchi marta to'zitilishi va o'tkazuvchi quvumi ichki sathi
hiiioiatini ortishi (suyuqlik bilan isitishda) tufayli o'tkazuvchi kiritish quvurida
p.uda miqdori kam bo'Iadi.
Benzinni purkashda hosil bo'ladigan parda miqdori forsunkani o'rnatish
foyiga, purkash uzoqligiga, to'zitishning maydaliligiga, har bir silindrga
l.u|simlangan purkashda esa — uni boshlanish paytiga bog'liq. Tajribalaming
ko'rsatishicha, purkashning tashkil etishni istalgan usulida pardaga 60...80%
yonilg'i o'tirib qoladi.
Yonilg'ining bug'lanishi. Sifatli aralashma hosil bo'lishini ta’miniash uchun
iivv.il yonilg'ini bug'latish kerak, faqat bir xil agregat holatida (bir fazali
.u.il.ishma) aralashtirishni diffuzion jarayoni (yonilg'i bug'i va havo) to'laroq
kcchadi. Yonilg'i havo aralashmasi silindrga kirguncha ikki faza holatida bo'Iadi,
। liunki yonilg'i unda gaz va suyuq fazalarda bo'Iadi.
l omchi va parda sathida yonilg'i nisbatan yuqori bo'lmagan haroratda
bug'lanadi. Dvigatelning kiritish tizimida tomchi taxminan 0,002...0,05 sek
d.ivomida bo'Iadi. Ushbu vaqtda faqat juda mayda tomchilar to'liq bug'la-
inshga ulguradi.
Tomchilaming bug'lanish tezligini pastligi, asosan, issiqlik va massa
ko'chishini molekular mexanizmi bilan aniqlanadi, chunki vaqtning ko'p
qismida tomchilar havoning ko'p bo'lmagan puflashida harakatlanadi. Shuning
uchun tomchini bug'lanishiga to'zitishni maydaligi va yonilg'ining boshlang'ich
harorati sezilarli darajada ta’sir qiladi, havo oqimi haroratini ta’siri esa ko'p
emas. Oqim bilan jadal sur’atda puflab turiladigan parda sathidagi bug'lanish
liddiy ahamiyatga ega. Pardani bug'lanishiga kritish trakti devorlari bilan
issiqlik almashinuvi katta ahamiyatga ega, shuning uchun markazlashtirilgan
purkashda va karbyuratsiyalashda o'tkazuvchi kiritish quvuri, odatda, dviga-
telning sovitish suyuqligi yoki ishlatilgan gazlari bilan isitiladi.
111
Kiritish taktining konstruksiyasiga va karbyuratorli dvigatelning ish rejimiga
bog'liq holda va markazlashtirilgan purkashda o'tkazuvchi kiritish quvuridan
chiqishda yonuvchi aralashmadagi yonilg'i bug‘i 60..95% ni tashkil etishi
mumkin. Yonilg'ini bug'lanish jarayoni silindrni ichida kiritish va siqish taktlan
davrida davom etadi, yonishni boshlanishida yonilg'i deyarli to'liq bug'lanadi.
Ayniqsa, kiritish klapani sathidagi parda jadal sur’atda bug'lanadi, biroq
ushbu bug'lanishni davomiyligi ko'p emas, shuning uchun kiritish klapani
tarelkasiga taqsimlangan usuldagi purkashda va drossel to'liq ochiq bo'lib, dvigatel
ishlaganda silindrga kirgunicha yonilg'ini sikldagi me’yorini faqat 30...50%
bug'lanadi.
Kiritish kanalini devoriga taqsimlangan usulda purkashda pardaning kichik
tezlik bilan harakatlanishi tufayli bug'lanish vaqti ortadi va yonilg'ining bug‘-
langan qismi 50...70% gacha ortadi. Aylanishlar chastotasi qancha ^atta bo'lsa,
bug'lanish vaqti shuncha kam bo'ladi, demak benzinni bug'langan qismi ham
kam bo'ladi.
Taqsimlangan usuldagi purkashda o'tkazuvchi kiritish quvurini isitish shart
emas, chunki u aralashma hosil qilishni sezilarli darajada yaxshilamaydi,
silindrni yangi zaryad bilan to'lishini kamaytirishga olib keladi.
Benzinni bug'lanishiga eng yomon sharoit sovuqlayin ishga tushirish va
qizitish rejimlarida ro'y beradi, bu vaqtda kiritish trakti sathlarini, havoni va
yonilg'i harorati past, karbyuratsiyalashda esa yuqorida ko'rsatilgandek ishga
tushirish rejimida yonilg'ining to'zitilishi deyarli mavjud bo'lmaydi.
Qizimagan dvigatelni ishga tushirish rejimlarida yonilg'ini silindrga kirgunicha
bug'langan qismi 5... 10% gacha kamayishi mumkin.
Silindrlararo aralashma tarkibining notekisligi. Kiritish
taktida havo va yonilg'i bug'larining harakat tezligi bir hil, tomchilaming
tezligi esa havo tezligiga qaraganda 2...6 m/s ga kam. Kiritish takti tarmoqlarini
qarshiligi bir xil bo'lmaganligi tufayli ayrim silindrlami havo bilan to'lishi
2. .4% ortiq bo'Imagan miqdorda farqlanishi mumkin. O'tkazuvchi kiritish
quvurining tarmoqlangan kanallari bo'ylab yonilg'ini taqsimlanishi, demak
karbyuratorli dvigatelni silindrlararo yoki markazlashgan usulda purkashda,
asosan, yonilg'i pardasini turlicha taqsimlanishi hisobiga notekisligini ko'pligi
bilan baholanishi mumkin. Bu silindrlardagi aralashma tarkibini ham bir xil
emasligini ko'rsatadi.
= %-е-100% miqdorni aralashma tarkibining notekislik darajasi
deb ataladi; bunda: cr — i — silindrdagi havoning ortiqlik koeffitsiyenti; a —
karbyurator orqali tayyorlanadigan aralashma havosining ortiqlik koeffitsiyenti.
Agar, masalan, Dt > 0 bo'lsa, u holda ko'rilayotgan silindrdagi aralashmani
dvigateldagi umumiy aralashmaga nisbatan suyuqligini bildiradi. a, ning miq-
dorini i — silindrdan chiqayotgan ishlatilgan gazni tahlili bo'yicha aniqlash
mumkin. Kiritish taktini konstruksiyasi noqulay (yaxshi bo'lmaganda)
bo'lganda, aralashma tarkibining notekislik darajasi D, = ±20% miqdorga
112
н In lii mumkin, bu tcjamkorlik, quvvat va boshqa ko'rsatkichlarini sezilar-
ll <1 ii>i|.ul.i yoinonlashtiradi.
Ai.il.isluua tarkibining silindrlararo tekisroq taqsimlanishi uchun
n il i/uvchi kiritish quvurini tarmoqlangan doirasigacha yonilg'ini to'laroq
1.11ц I iiusliiiii ta’minlash kerak. Shunga bog'liq holda, masalan, to'zitishni
v is'Ini.ish aralashma tarkibining notekislik darajasini kamaytiradi.
Ai.ilashina tarkibining notekisligi dvigatelning ish rejimiga ham bog'liq.
! nliviii.itoiii dvigatelda yoki markazlashgan usuldagi purkashda aylanishlar
lin lutasiiii ortishi bilan yonilg'ini to'zishi va bug'lanishi yaxshilanadi,
liiiiiuip uchun aralashma tarkibini notekisligi kamayadi (3.18-a rasm).
\ ni I iiii.uiing kamayishida ham aralashmani hosil bo'lishi yaxshilanadi, bu
mi ir..iii aralashmatarkibining notekislikdarajasini kamayishi bilan ifodalanadi
I 1 IN b rasm).
Hcn/inning turli fraksiyalari 35...200°C harorat oralig'ida qaynaydi,
buning uchun aralashma hosil qilishda benzin fraksiyaga ajraladi, bunda
bii im hi galda yengil fraksiyalari bug'lanadi (ular kam oktan soniga ega),
hniu hilarda va pardada esa, asosan, o'rtacha va og'ir fraksiyalar bo'ladi.
\ unilg'ining suyuq fazasini silindrlararo notekis taqsimlanishi natijasida
.и .il.ishma faqat turlicha a li bo'lib qolmasdan, yonilg'ining fraksiya tarkibi
limn (demak uni oktan soni ham) bir xil bo'lmasligi mumkin. Keltirilganlar
In п/in qo'shilmalarini silindrlararo taqsimlanishiga, xususan detonatsiyani
y<i i|(iiiivchilarga ham taalluqli. Aralashma hosil bo'lishini ko'rsatilgan o'ziga
Kusligi tufayli karbyuratorli dvigatellarning silindrlariga yoki markazlashgan
и iild.igi purkashda umumiy holda a, yonilg'ini tarkibi va uni oktan soni
Ixi'yicha farqlanadigan aralashma kiradi.
l aqsimlanish bilan purkaladigan dvigatellarda silindrlararo aralashma
t.ii kibining notekisligi forsunkalar sifatiga (o'xshashligi) va purkaladigan yonilg'i
и ie’y<>riga bog'liq. U muman taqsimlanish bilan purkalishda aralashma tarkibining
notekisligi ko'p emas, uning eng ko'p qiymati eng kam sikllik me’yor
(do/ada) da bo'ladi (salt yurish rejimida) va ±4% gacha erishishi mumkin,
dvigatel drossel to'liq ochiq holatida ishlaganda aralashma tarkibining note-
3. IS-rasm. To'rt silindrli karbyuratorli dvigatelda quyidagilarga bog'liq holda
aralashma tarkibining notekislik darajasining o'zgarishi:
a — aylanishlar chastotasi (drossel to'liq),
b — yuklamaiar (« = 2000 min.,); 1, 2, 3 va 4-silindrlar.
113
3.4.2. GAZDA ISHLAYDIGAN DVIGATELLARDA ARALASHMA HOSIL
QILISHNING O'ZIGA XOSLIGI
Uchqundan o't oldiriladigan gazda ishlaydigan to'rt taktli avtomobil
dvigateli silindrdan tashqarida aralashma hosil qilishni tashkil etish nuqtayi
nazari bo'yicha karbyuratorli dvigateldan farq qilmaydi.
Gazda ishlaydigan dvigatellar siqilgan va suyultirilgan gazlarda ishlaydi. Ikki
holatda ham yonilg'i havo oqimiga gazsimon holatida kiritiladi. Silindrdan
tashqarida aralashma hosil qilishda aralashmaning sifati qaynash haroratiga va
gazning difTuziya koeffitsiyentiga bog'liq. Ushbu ko'rsatkich bo'yicha gazsimon
yonilg'i benzinga nisbatan afzallikka ega, shuning uchun gazsimon yonilg'ida
ishlashida va silindrdan tashqarida aralashma hosil qilishda deyarli bir jinsli
aralashmani shakllantirishni ta’minlaydi va kiritish takti sathida suyuq parda
hosil bo'lmaydi. Ushbu sababga ko'ra gazda ishlaydigan dvigatellarda o'tkazuvchi
kiritish quvurini isitishga hojat bo'lmaydi.
Gaz havo aralashmasi benzin havo aralashmasiga qaraganda silindrlararo
bir tekis taqsimlanadi.
Silindrning ichida aralashma hosil qilish ikki taktli, katta to'rt taktli gazda
ishlaydigan ko'chmas dvigatellarda ham qo'llaniladi. Bunda aralashma hosil
qilish sifati tashqarida aralashma hosil qilishga qaraganda past, biroq puflashda
gazni yo'qolishiga o'rin bo'lmaydi.
3.4.3. UCHQUNDAN O'T OLDIRILADIGAN DVIGATELLARDA
YONILG'INING ALANGALANISHI VA YONISHI
3.19-rasm. Uchqundan o't
oldiriladigan dvigatelning indikator
diagrammasi a — o't oldirishni
ilgarilatish burchagi, 0,. 01H —
yonish jarayoni fazalari). xx — issiqlik
ajralib chiqish koeffitsiyenti.
Dvigatelning indikator FIK yonilg'i
yonishini to'laligi, tezligi va o'z vaqtida
yonishiga bog'liq. Aralashma qanchalik bir
jinsli va turbulentlashgan bo'lsa, shunchalik
tez yonadi. To'liq, tez va o'z vaqtida yonishi
to'g'risida indikator diagrammani tahlil
qilib fikr yuritish mumkin, buning uchun
diagrammada shartli ravishda uchta faza
ajratiladi (3.19-rasm).
Birinchi faza elektr uchquni
chiqqan paytdan boshlanib issiqlik ajralib
chiqishi natijasida silindrdagi bosim
aralashmani yondirmasdan YUCHN gacha
siqishdagi bosimga qaraganda yuqori
bo'lishida tugashi yonishning boshlang'ich
fazasi yoki alanga ko'lamining shakllanish
fazasi deb ataladi. Ushbu davr vaqtida o't
oldirish shami elektrodlari orasidagi yuqori
harorat doirasida shakllanadigan yonish
114
i> । hop । asia sekin turbulent alangani rivojlangan ko‘lamiga aylanadi. Ushbu
In »il ivoiiiula yonishni rivojlanishi, asosan, kichik masshtabli turbulent yonish
‘finiiiiKvatini aniqlaydi. f)t davrda yonadigan yonilg'ining qismi 2...3% dan
t mi huiiiug uchun siqish bosimiga nisbatan bosimning ortishini indikator
iinrd i|ilin.iydi P/B bo'yicha gradusdagi ningdavomiyligigaquyidagi omillar
in .n qiladi;
Ai uliishina tarkibi. Yonish tezligi eng yuqori bo'lganda (a = 0,8...0,9) gi
I । Inn.i tarkibiga ning eng kichik qiymati mos keladi. Aralashmaning
h. i< h 1.1111. i>.l к pi i suyuqlanishida faqat sezilarli darajada kattalashib qolmasdan,
uni sihiuhlarda alangalanishni sodir bo'lmaslik darajasigacha olib kelib,
•I ni*- il.inishiii barqarorligi keskin yomonlashadi.
/ni v.tdiiiiig uyumia harakati. Vintsimon yoki tangensial kiritish kanallarini
|i> II i-.li .iliiiilrda zaryadni jadal uyurmaharakatini sodiretishga imkontug'-
• In inli va kichik masshtabli turbulentlikni oshirishga olib keladi, bu esa o'z
iii'vliiiiul.i ningdavomiyligini kamaytiradi.
Siqish diirnjasi. г ortishi bilan ni davomiyligini mos holda qisqarishiga,
• uh fining iiie’yoridagi tezligini oshirishga imkon beradigan ishchi jism
hiiiniiili va bosimini kattalashtiradi. Ushbusababgako'rao't oldirishniilgarilatish
Inn. h.igiiu kauiaytirish ni bir qanchaga kamayishiga olib keladi.
\>liiinslilai chastotasi. Tajribalaming ko'rsatishicha, 0(~nm bo'ladi, bunda
in ii i.o Avl.imshkir chastotasi ortishi bilan kichik masshtabli tepib tu-
ii h t|iul-.iiisivii) qanchalik tez o'ssa (ko'paysa) m ko'rsatkichning qiymati
Iihiii Ini k.iui bo'ladi
Dvlgnlcl viikliiinasi. Drossel to'smaqopqoqni asta-sekin berkilishida IG
iiinp in hiv iiiiqduii oil.uli va ishchi aralashmaning bosimi kamayadi. Bular-
niup l»in It.i>i nt iiuip d.iviiiiiiylipini ortishiga, alangalanishning barqarorligini
. • 111U1111 i hl-hll'll ullli ki Lull
11. hipni him )iiiliiiiiiit tnvMfi Kiichlauishning o'tish qobiliyati, raztyadni
>| । .ni .iipi । l'iiii|riiinh|ii i|uiii h.i yiiqoii bo'lsa, 0! shuncha kam bo'ladi,
<u Inin <ii uliliii hui < I-I nun (ti.in/istnili) tizimi klassik tegib
iiu iilip iii (U-iii il ill) ii iiiipu nr b n.in .ilaiig.il.iiiish va yonishni, ayniqsa
l. । h i< (iiuiil i \ul i iiiiilu hiiui uni Ii.i i siiyiiqlashganida birmunchaga
t .1 4 • 111111 \ • 11
Ihldinlil lii/n 0(1 vnniJiiihH' ii\n\n fii.iiM il< b ataladi, lining davomiyligi
Ou lib, f Hi ин hi la niiiip iiMndaii ikl < ii)' yuqoii liosiniga erishguiiicha bo'lgan
it.ni hi .iilil.iiiiidi
mug il.ivoiiiivhgi yoiir.h katta masshtabli luibulcnt yonish qonuniyati
hlliiu aiiiqliiuadi Yoinshiiinp ushbu la/asid.i alanga larqalishini eng katta tezli-
)il (<0 80 in/sg.i, voiiilg.’iiH yoiipan qismi esa 80...85% ga erishishi mumkin.
I miih.ilaiiiing ko'rsatishicha, l/u ishchi jis-mning fizik-kimyoviy xususiyatiga
knui bog'liq bo'ladi, faqat juda kuchli drosscllanishda 0(I ning bir qanchaga
uitishi kuzatiladi. Silindrda zaryad turbulentligining jadalligi aylanishlar
< h.r.tolasiga proporsional, shuning uchun n ningortishi bilan ikkinchi faza-
115
ni vaqt bo‘yicha davomiyligi sikl davomiyligini o'zgarishiga proporsional ravishda
kamayadi, ya’ni TVB ni gradus hisobida faza deyarli o'zgarmaydi. ni
kamayishi o‘t oldirish shamini yonish kamerasining markaziga yaqinroq
joylashtirishga zaryadning turbulizatsiyalanishini kuchaytirishga ham imkon
beradi.
Ikkinchi fazani tugash vaqtida yonish tugamaydi, shuning uchun gazlaming
o'rtacha haroratini ko'tarilishi davom etib, 1 nuqtada eng yuqori qiymatiga
erishadi (3.19-rasm).
Uchinchi faza 0|h yoki yonib tugash fazasi, sikl eng yuqori bosimga erishgan
paytdan boshlanadi. (Jshbu fazada yonish kamerasini asosiy hajmidagi turbulent
tepib turish masshtabiga qaraganda sezilarli darajada kam bo'lgan devor yaqinidagi
qatlamda aralashma yonadi. Aralashmaning ayrim qismlari, ayniqsa turbulentli
yonish doirasi keng bo'lganda alanga ko'lamining orqasida yonib tugaydi.
Molekulalaming qayta tartiblanishi (rekombinatsiya)da ham issiqlik ajralib chiqishi
yuz beradi. Ushbu fazada issiqlik ajralib chiqish tezligi kamayadi, porshenni
PCHN tomon siljishi tufayli gazlar kengayishi ortadi, u bir vaqtning o'zida
issiqlikning devotga uzatilishining ortishi bilan silindrdagi bosimning kamayishini
aniqlaydi. 0H| ni davomiyligiga, kichik masshtabli turbulent yonish tezligi
bog'liq bo'lgan, ga ta’sir qiluvchi omillar ta’sir qiladi. e ning ortishi bilan
devor yaqinidagi qatlamalarda va silindrlar ust yopmasi va porshen tubi orasidagi
tirqish (siqib chiqaruvchilar)da yonib tugaydigan aralashma qismi ortadi. Issiq-
lik ajralib chiqish oxirini belgilaydigan ushbu fazaning tugash paytini maxsus
hisoblashlar va indikator diagrammaga ishlov berishni bajarmasdan aniqlash
mumkin emas.
Tajribalarning ko'rsatishicha, yonishning ikkinchi fazasi YUCHN ga
nisbatan taxminan simmetrik joylashganda, uchqundan o't oldiriladigan
dvigatel p ni eng yuqori qiymati bilan ishlaydi. Yonishning asosiy fazasi,
drossel to'liq ochiq bo'lib, YUCHN dan 12... 15° o'tgandan so'ng tugashida
7pmujt eng yuqori qiymatga erishadi, bunda 0n - 25...30° bo'Iadi.
Sikldagi yonish jarayoni fazalarining joylashishini o'zgartirishni asosiy
vositasi bo'lib, o't oldirishning ilgarilatish burchagi <pc, и ni boshqarish hisob-
lanadi.
Asosiy fazada issiqlik ajralib chiqish tezligi, dvigatelning bikrli ishlashiga
bog'liq bo'lgan bosimning ortish jadalligi dp!dtp ni belgilaydi.
Yonilg'ini vaqt bo'yicha yonib tugashini 3.19-rasmda ko'rsatilgan
Xx = Qx 'Qxyo egri chiziq baholaydi. Issiqlik ajralib chiqish koeffitsiyenti %x
joriy vaqtda ajralib chiqqan issiqlik miqdori (g,) ni siklda yonilg'i bilan
kiritilgan issiqlik (gJ>M) ga bo'lgan nisbatiga teng. Qx issiqlikning bir qismi
issiqlik uzatish orqali atrof-muhitga beriladi, asosiy qismi Qa esa (faol issiqlik
ajralib chiqish) ishchi jismni ish bajarishiga
va uning ichki
energiyasi (ДЦ..Р) ni orttirishga sarflanadi.
( v \
£= jpJP
< c j
1(6
I iiol issiqlik ajarlib chiqish
ffitsiyetili quyidagi ifoda orqali
>Hlli|iiin,ltll.
j pdV+&U
t _ — c__________
' Q.„ ’
Miniid.iy qilib, = f((p) funksiya
Vuiiish tnrayoni va ajralib chiqqan
I. iqhkd.m siklda foydalanish orasida-
iHig’liqlikni belgilaydi. fa koeffitsiyenti
liiilikator diagramma bo‘yicha
iniii.ikk.ih bo’lmagan termodinamik
3.20-rasm. Tirsakli valning burilish
burchagiga bog'liq holda
p, T, va , L (arni o'zgarishi
(e = 9,0; n = 3000 mm'1;
a = 1,0; drossel to'liq ochiq).
In uhl.ishlar yo’li bilan aniqlanadi.
Masalan, 3.20-rasmda At/ ,L va fa
liiini hisoblash orqali aniqlangan
naiiialari ko’rsatilgan. Yonishning ik-
I iiu In la/asini tugash paytida (z
nuqta) laol issiqlikni 75% 0,75)
qi.ilib chiqqan. O’rtacha eng yuqori haroratga (T nuqta) z nuqtadan 12°
n tMiidan so‘ng erishiladi va ushbu vaqtda = £amai = 0,915 bo’Iadi, £)yo
। .iqlikni qolgan 8,5% devorlarorqali uzatishda va chalayonishda yo’qoladi.
\ iiklanianing asta-sekin kamayishi bilan £amax kamaya boradi va YUCHN dan
11 yin erishadi.
3.4.4. UCHQUNDAN O'T OLDIRILADIGAN
DVIGATELLARDA YONISH JARAYONINING BUZILISHLARI
Deionatsiyali yonish. Alanga ko’lami oxirgi navbatda yetib boradigan
iiuil.ishinaning bir qismi siqish natijasida (yonishdan bosim ortishi) o’z-
n /id.ni alanga olish haroratidan yuqori bo’lgan haroratgacha isiydi. Shunga
l.ii.iinasdan me’yordagi yonishda aralashmaning oxirgi ulushini o’z-o’zidan
il.mgalanishi sodir bo’lmaydi, chunki uni rivoj olishi uchun vaqt yetmaydi.
Agni o'z-o’zidan alangalanishning kechikish vaqti juda qisqa bo’lsa, siqish
(qisilish) natijasida zaryadning so’nggi ulushida alangalanish o’chog’i sodir
hii lndi, u holda bunday o’z-o’zidan alangalanish portlash xususiyatiga ega
lio hshi mumkin. Bunda zaryad bo’ylab zarbali to’lqinni ro’y berishi va tarqalishi
iniiinkiii, u o’z tomonidan unga yaxshi tayyorlangan aralashmani o’z-o’zidan
iilmigal.inishiga imkon tug’diradi.
I Jchqundan o’t oldiriladigan dvigatelda zaryadning so’nggi ulushini o’z-
u'/iil.in hajmiy alangalanishidan keyin zarbali to’lqinning paydo bo’lishini
kn/.itilishi detonatsiyaliyonish deb ataladi. Zarbali to’lqin tezligi 1500 m/s ga
i n-.liislii mumkin, bu turbulent alanga ko’lamining tarqalish tezligidan bir
ix 11i.i marta ortadi.
1 17
a) b) d)
IM
YUCHN tf YUCHN (p YUCHN у
3.21-rasm. Uchqundan o*t oldiriladigan
dvigatel yonish jarayonini buzilishidagi
indikator diagramma: a — kuchsiz
detonatsiya; b — kuchli detonatsiya;
d — barvaqt alangalanish.
Yonish kamerasi devorlaridan
zarbali to'lqinni qaytishida metallning
jarangli tovushi paydo bo'ladi, u
tashqi detonatsiyani sodir bo'lishiga
xizmat qiladi. Detonatsiyali yonishdagi
indikator diagrammada bosimning
tebranishi qayd qilinadi, uning
amplitudasi va chastotasi detonatsiyani
jadalligiga bog'liq bo'ladi (3.21-a, b
rasm).
Kuchli detonatsiyada taqillash ovozi
baland bo'ladi, yonish
mahsulotlarining parchalanishi ortadi,
dvigatel quwati pasayadi, ishlatilgan
gazlarda esa qora tutun paydo bo'ladi.
Dvigatelning kuchli detonatsiyada (3.21-b rasm) ishlashi ayrim
detallaming issiqlik va mexanik yuklanishlarini ortishi bilan bog'liq, natijada
porshenlar qirrasi va silindrlar ust yopmasining qistirmasi, shamlarining
elektrodlan kuyishi mumkin. Zarbali to'lqinlar silindming yuqori qismi
sathidagi moy pardasini buzadi va detonatsiyada silindrni yeyilishi jadallashadi.
Dvigatelning detonatsiya bilan uzoq muddat ishlashiga yo'l qo'ymaslik kerak.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda detonatsiya r ni orttirishga va
qo'shimcha havo kiritishga asosiy to'siq bo'lib hisoblanadi.
Detonatsiyani yo'qotishga zaryadning so'nggi ulushini o'z-o'zidan
alangalanishini kechikish davrini oshiradigan quyidagi omillar yordam beradi.
Oktan soni yetarlicha yuqori bo'lgan yonilg'ilardan foydalanish. Benzinning
yengil fraksiyalarini oktan soni o'rtacha va og'ir fraksiyalariga qaraganda kam.
Avtomobilning jadal tezlashishida (drossel to'smaqopqoq tez ochilganda)
og'ir fraksiyalar silindrga kechikib tushadi, bu tezlashishni boshlanishida
silindrga tushgan yonilg'ining oktan sonini vaqtincha kamayishi tufayli
detonatsiyani paydo bo'lishiga olib keladi.
O't oldirishni ilgarilatish burchagini kamaytirish. Bunda alanga ko'lami
oldida joylashgan aralashmani kam qisilishiga olib keladigan siklni eng yuqori
bosimi va bosimning ortish darajasi kamayadi.
Aylanishlar chastotasini oshirish. Ushbu holatda alangani asosiy
ko'lamining tarqalish tezligi ortadi va mos holda zaryadni so'nggi qismlarida
alanga olish jarayonlarini rivojlamshiga kam vaqt qoladi. Boshqa tomondan
ishchi aralashmadagi IG miqdorining ko'pligi tufayli ushbu jarayonlarni
jadalligi susayadi. Ushbu sabablarga ko'ra, n ni ortishi bilan detonatsiya sodir
bo'lish ehtimolligi pasayadi.
Dvigatel yuklamasi. Drossellash zaryadni yonish jarayonida bosim va
haroratni pasayishi, у ni esa ortishi bilan bog'liq. Buning natijasida yuklamani
kamayishida dvigatelni detonatsiyaga moyilligi kamayadi.
118
Kniisfniktiv tadbirlar. Detonatsiyani paydo bo'lish ehtimolligini
kimnvi it ishga r ni, silindr diametrini kamaytirish, zaryadni turbulizatsiya-
hiiihliini kuchaytirish, zaryadning so‘nggi ulushini sovishini yaxshilani-
ln nl.inga ko'lamini o't oldirish shamidan yonish kamerasini eng olis
<|i nngacha o'tadigan yo'lini kamaytirish yordam beradi (masalan, ikki
ImiikI.i o't oldirishda).
Barvaqt alangalanish. O't oldirish shamining markaziy elektrodini,
। irish klapani kallagini qizigan sathlardan qizishi tufayli, shuningdek,
«I'liniiini yog'dusiz qismidan siqish jarayonida uchqun paydo bo'lmasdan
nlilin aralashma alangalanishi mumkin. Qizigan sathlardan
(/, 700. .800 C) alangalangan aralashma keyinchalik normal tezlikda
v<»indi, biroq bunday alangalanish payti boshqarib bo'lmaydigan holatda
bo'ladi va jarayonni o‘z-o‘zidan rivojlanishi bilan bu ilgariroq boshlana
lur.lil.iydi. Barvaqt alangalanishning tashqi belgilarini bilish qiyinroq, chunki
urn kn/atadigan shovqin eshitilmaydi.
Barvaqt alangalanish ro'y berganda bosim va harorat keskin ko'tariladi,
iilm ni eng yuqori qiymatlari porshen YUCHN ga yetmasdan sodir bo'lishi
iinniikin (3.21-d rasm), bu dvigatelning quwatini pasayishiga va uni qizishiga
olib keladi. Barvaqt alangalanishning boshlanganligini o't oldirishni uzib
•lo'yish bilan tuzatish mumkin emas, shuning uchun bunday holatda dros-
11 to'sma-qopqog'ini tezda yopish kerak, bo'lmasa porshenni kuyishi natijasida
dvigatel ishdan chiqishi mumkin.
Barvaqt alanga olishning paydo bo'lishini oldini olish uchun o't oldirish
liamlarining kalil soni yetarlicha yuqori bo'lmaganda dvigatelni foydalanishga
vi»‘I qo'ymaslik kerak.
O't oldirish uzib qo'yilganda siqishdan alangalanish. Ayrim hollarda
vnxshi qizigan karbyuratorli dvigatel, o't oldirilishi uzib qo'yilganda ham
to'xtamasdan nobarqarorligi va titrashi yuqori bo'lgan holda salt yurishni
past aylanishlar chastotasida ishlashi davom etadi. Ushbu hodisa yuqori
bo'Imagan aylanishlar chastotasida (n = 300...400min 'j, f>8,5 bo'lganda
siqishning oxirida aralashma harorati o'z-o'zidan alanga olish uchun yetarli
miqdorda bo'lganda sodir bo'ladi. Aralashmani siqish natijasidagi
nlaiigalanishida dvigatel ishlashini bartaraf qilish uchun o't oldirishni uzib
qo'yish bilan birgalikda ayrim karbyuratorlarda salt yurish tizimi orqali
yonilg'i berish avtomat ravishda to'xtatiladi.
3.4.5. UCHQUNDAN O'T OLDIRILADIGAN
DVIGATELLARDA YONISHGA TA’SIR QILUVCHI OMILLAR
Dvigatellardagi yonish jarayonini tahlil qilish uchun ko'pincha indikator
di.igrammadan foydalaniladi. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellami indi-
snlash ketma-ket sikllardagi yonishni kechishi barqaror bo'lmasligini ko'rsatadi,
ya’ni ularni yonish doirasidagi indikator diagrammalari farqlanadi
119
l.'i-iadval
Miqdorlarmng nomfanishi pz miqdori
eng kami o'rtachasi eng ko‘pi
pt, MPa 3,86 5,25 6,13
T , К max’ 2520 2720 2800
в,, grad 17 15 9
grad 30 29 30
max 0,89 0,874 0.870
7, 0,392 0,396 0,37
Ш11
f
3.22-rasm. Ketma-ket sikllarning
nobarqarorligi (e = 6,2;
л = 1500 min"1; a = 1,23; drossel
to'liq ochiq).
(3.22-rasm). Sikldan siklga mos holda pz,
dpi dtp, T max laming qiymatlari va yonish
fazalarini davomiyligi turlicha bo'ladi. Ketma-
ket 100 ta siklning indikator diagrammasini
o‘zgarish xususiyati 3.3-jadvalda keltirilgan
(e = 9,0; drossel to'liq ochiq, a= 1,
n - 3000 min1)-
Ketma-ket sikllarning nobarqaror-
ligining asosiy sababi yonishni boshlang'ich
o'chog'ini rivojlanish sharoitini tasodif
xususiyatliligi hisoblanadi (a va у laming
qiymatlari, o't oldirish shami doirasida
turbulentlikni jadalligi va masshtabi, uchqun razryadining ko'rsatkichlari).
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarning bunday o'ziga xosligi yonish
jarayoni xususiyatini tahlil qilish va baholashni qiyinlashtiradi, chunki
bunday tahlil qilish uchun ba’zi o'rtacha indikator diagrammani to'g'ri
tanlashni talab qiladi.
O't oldirishni ilgarilatish burchagi y>c. ., yonish jarayoniga ancha ta’sir qiladi
(3.23-rasm). Dvigatelning har bir rejimiga yonish jarayonini asosiy fazasi
0|( YUCHN ga iloji boricha yaqin joylashishiga va dvigatel eng yaxshi samara
bilan ishlashiga mos keluvchi qulay o't oldirishni ilgarilatish burchagi <pa. i(
bo'ladi, ya’ni ushbu rejim uchun eng yuqori quwatga erishadi, demak
eng kam yonilg'i sarfiga ega bo'ladi. # op| yonish jarayonining fazalarini
(birinchi galda 0() davomiyligiga bog'liq bo'ladi; u qancha ko'p bo'lsa,
aralashmani shuncha oldin yondirish kerak. Shu bilan birga <po. a ni kattala-
shishida aralashma haroratini va bosimini pasayishi va uchqun energiyasini
birmunchaga kamayishi tufayli uning alangalanish sharoitini yomonlashi-
shi в] ni ham o'sib borishiga olib keladi. Shuning uchun aralashmani anchagina
suyuqlashishida yoki kuchli drossellashda g upl ketma-ket sikllardagi alanga-
120
I.ii iisli va yonishni barqarorligiga bo'lgan
i.ilablarni inobatga olgan holda
l.iiil.inadi, ya’ni o'rna-
lil.idi. Drossel to'liq ochiq bo'lgan
holda ishlaganida u ning
kattalashishi, pz vaTms larni o'sishi
detonatsiyani sodir bo'lish xavfi bi-
l.in bog'liq.
O't oldirish tizimi dvigatelning
ishlash rejimiga va uning harorati
holatiga bog'liq holda y>o.ni avto-
inat ravishda o'zgarishini ta’min-
laydi.
Aralashma tarkibi. a ning
o'zgarishi yonilg'i yonayotgandagi
issiqlik miqdoriga va uni ajralib chiqish
tezligiga ta’sir qiladi. Aralashma tarkibi
IG zaharliligiga ham kuchli ta’sir qiladi
(6.1. ga qarang). a = 0,85...0,95
bo'lganda6V va £amax lar eng kichik,
pr va p. lar esa eng yuqori qiymatlarga
erishadi (3.24-rasm), chunki
silindrda ko'p miqdorda issiqlik ajralib
chiqadi, yonish tezligi va molekular
o'zgarish koeffitsiyenti qiymati yuqori
bo'ladi. Benzin — havo aralashmasini
suyuqlashishida ning ortishi kuzati-
iadi, lekin a>l,l...l,2 bo'lganda
alangalanish va yonish jarayonlari
keskin yomonlashadi va ketma-ket sik-
llarning notekisligi sezilarli darajada
ortadi. Gazsimon yonilg'ilar, ayniqsa
vodorod kengroq alangalanish orali-
g'iga ega, shuning uchun ularning ancha
suyultirilgan aralashmalarini ham
samarali yoqishga imkon beradi. Ma-
salan, yonilg'i sifatida vodoroddan foy-
dalanilsa dvigatel «—2,5 bo'lganda j;)miix
bilan ishlaydi va a~ 1,0 bo'lganda pimix
ga erishadi. a qiymatini p. va i]. larni eng
ko'p miqdoriga mos keladigani dvigatel
ishining yuklama va tezlik rejimlariga
bog'liq. Dvigatel ishlayotganda a ni
o'zgarishi yonilg'i uzatish tizimi bilan
avtomat ravishda ta’minlanadi
(5.1. ga qarang).
3.23-rasm. Yonish jarayoni
fazalarining davomiyligiga ning
ta’siri
(t= 9,5; n = 2000min‘; a =1,0;
__________— drossel to'liq ochiq;
__________4, = 0,47).
3.24-rasm. Yonish jarayoni
fazalarini davomiyligiga a ning
ta’siri (e = 8,9; n - 3000 min'1
; drossel to'liq ochiq).
121
Y и к 1 a m a. Tezlik rejimini o'zgarmas holatida drossellash sikl bosimini
pasaytiradi va у ni oshiradi, bu alangalanish sharoitini yomonlashtiradi,
shuning uchun 6t ko'payadi. Drossellash ko'proq bo'lganda sikllar ketma-
ketligining notekisligi ham yomonlashadi, bu aralashmaning uchqun orqali
alangalanishini yaxshilashda uni quyuqlashtirish kerakligini keltirib chiqa-
radi. Kichik yuklamalarda yonishning yomonlashishi uchqundan o't oaldigan
dvigatellarning asosiy kamchiligi hisoblanadi, chunki u yonilg'i sarfini
ortishiga va ishlatilgan gazlar bilan CO va CH larni ko'p miqdorda chiqarib
tashlashga olib keladi.
Aylanishlar chastotasi. nniortishidaklapantirqishidagivasiqib
chiqaruvchidan oqib chiqishida (o'tishdagi) aralashma tezligi ortadi, shu-
ning uchun zaryadni turbulizatsiyalanishi kuchayadi. Bu aralashma hosil
qilishni yaxshilanishi bilan birga 0|(~const bo'lishiga olib keladi. ni davo-
miyligiga kelsak, u ko'payadi, shuning uchun n ni ortishida pc.n ni ko'pay-
tirish talab qilinadi. Boshqa tomondan n ni ortishi bilan yonib tugash fazasi
0tll birmunchaga cho'ziladi, biroq bu devorda issiqlikni nisbiy yo'qolishini
kamayishi bilan o'rnini qoplaydi. Umuman n ni ortishi bilan yonish sama-
rasi yaxshilanadi.
Yonish kamerasining shakl i. Kiritish jarayonida paydo
bo'ladigan turbulizatsiyani saqlash yoki siqish taktini oxirida zaryadni silin-
drdan yonish kamerasiga oqib o'tishida kuchaytirish mumkin. Bunga silindr-
lar kallagi va porshen tubi sathlari orasidagi tirqish ko'rinishidagi siqib
chiqaruvchi yordam beradi. Dvigatelning umumiy konstruktiv sxemasiga bog'liq
holda yonish kameralariga turlicha ixcham shakl beriladi (3.25-rasm), bunda
3.25-rasm. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar yonish
kamcralarining sxemasi: a — yarim doira; b — tekis ovalli; d — ponasimon;
e — yarim ponasimon; f — chodirsimon; 1 — siqib chiqaruvchi.
122
siqib chiqaruvchini, alanga ko‘lami o't oldirish shamidan oxirgi galda yetadigan
doiralarda zaryadni turbulizatsiyalanishini kuchaytiradigan qilib joylashtiriladi.
Siqib chiqaruvchilami bunday joylashtirilishi aralashmani yonib tugashini
Ic/lashishiga yordam beradi. Siqib chiqaruvchilaming yuzasi, odatda, porshen
yuzasini 30...40% dan ortmaydi, chunki siqib chiqaruvchilami miqdori
ko'p bo'lganda unda joylashgan tezda soviydigan va yomon yonadigan ara-
lashmani nisbiy miqdori ko'p bo'ladi, bu issiqlik ajralib chiqishni
yomonlashishiga va t]i ni pasayishiga olib keladi.
O't oldirish shami joylashadigan o'mini tanlashda uning doirasi IG dan
yaxshi tozalanishini ta’minlashga intiliniladi, buning uchun kiritish klapani
orqali kiradigan aralashma oqimining bir qismi unga yo'naltiriladi. Bundan
tashqari olis nuqtalarigacha bo'lgan alanga yo'lini kamaytirish uchun o't
oldirish shamini iloji boricha yonish kamerasini o'rtasiga yaqin qilib
joylashtirish kerak.
Masalan, o't oldirish shami markazda joylashgan chodirsimon kamera
(3.25-rasm) alanga ko'lami sathining kattaligini va mos holda issiqlik
ajralib chiqish tezligi yuqoriligini ta’minlaydi. Bunday kamerada joylashgan
to'rtta klapan katta aylanishlar chastotasida ning yuqori miqdorini
olishga imkon beradi, shuning uchun u ko'proq yengil va sport avtomobil
dvigatellarida ishlatiladi.
Siqish darajasi. e qiymati qancha katta bo'lsa, uchqun razryadi
paytida mos holda aralashmaning bosimi va harorati shuncha yuqori bo'ladi,
bu uning energiyasining ortishiga yordam beradi. Omilning afzalligini ikkin-
chisi у ni kamayishi hisoblanadi. Ushbu sababga ko'ra e ortishi aralashmaning
alangalanish sharoitini yaxshilaydi (fl( qisqaradi) va aralashmaning suyulti-
rish imkoni oralig'ini kengaytiradi. Yonish jarayonidagi bosim va haroratni
katta qiymatlari asosiy fazada yonish tezligini ortishiga va uning tugashini
YUCHN ga yaqinlashishiga sharoit yaratadi. Bulaming barchasi e ortishi bilan
V’o iinpt n* kamayishiga, tj. ni esa ortishiga olib keladi. Boshqa tomondan e ning
katta qiymatlarida yonish kamerasi sathini uning hajmiga bo'lgan nisbati ortadi,
bu devoryaqinidagi qatlamda va siqib chiqaruvchida aralashma miqdorining
ortishini bildiradi, ya’ni uchinchi fazada yonib tugaydigan aralashmaning qismi
ko'p bo'ladi. Detonatsiya s ni oshirishga asosiy to'siq bo'lib hisoblanadi.
Aralashmaning qatlamlarga ajralishi. Ishchi zaryadning
qatlamlarga ajralishi yonish jarayonini nazariy nuqtayi nazaridan yaxshilani-
shiga yordam berishi uchun o't oldirish shami doirasida quyuq aralashma bo'li-
shi, undan uzoqlashgan sari esa suyuq aralashma bo'lishi kerak. Tajribalaming
ko'rsatishicha, bir bo'shliqlikli yonish kameralarida barcha rejimlarda kerakli
darajada qatlamlarga ajratish juda murakkab. Forkamera-mash’alli usulda o't ol-
diriladigan ajratilgan kameralar birmuncha tatbiq etilgan (3.26-rasm).
Hajmi katta bo'lmagan old kamerada (forkamerada)
(KoA. / Vyf, = 0,03...0,2) o't oldirish shami va katta bo'lmagan kiritish klapani
o'matiladi, ushbu klapan orqali juda quyuqlashgan aralashma beriladi (a2).
123
Asosiy kamera alohida kiritish klapaniga
ega, undan suyultirilgan aralashma
(a,>1,5) kiradi. Faol alangali gazlar
mash’ali forkamerani soplo
teshiklaridan asosiy kameraga chiqarib
tashlanadi va bu undagi suyuq
aralashmani ishonchli yoqilishni va
samarali yonishini ta’minlaydi. Yonish
jarayonini bunday tashkil etish tejam-
korligi va quvvati yaxshi bo'lgan
ko'rsatkichlami olishga imkon beradi.
Shu bilan biiga forkamera mash’alli o't
oldiriladigan dvigatellar murakkabligi-
ni yuqoriligi, o't oldirish shamlarini
ishlash sharoitini yomonligi, forkamera
aralashmasini silindrlararo notekis taq-
simlanishi bilan farqlanadi.
3.26-rasm. Forkamera-mash’alli o't
oldiriladigan karbyuratorli
dvigatelning sxemasi.
3.5. DIZELLARDA ARALASHMA HOSIL QILISH
VA YONISH JARAYONLARI
3.5.1. PURKASH VATO'ZG'ITISH
Dizelda yonilg'ining uzatish jarayoni. Purkash tavsifi.
Haqiqiy siklni amalga oshirish uchun siqish jarayonining oxirida (porshen
YUCHN kelmasidan) yonilg'i tizimi orqali yonish kamerasiga yonilg'i berish
boshlanadi. Silindrga yonilg'ini purkash (oqishi) to'zitkich oldidagi kanal va
yonish kamerasidagi bosimlar farqi — purkash bosimi ta’sirida forsunkani
to'zitkichida sodir bo'Iadi. To'zitkichning o'tish (drossellovchi) kesimi va purkash
bosimi yonilg'i uzatish jarayonida o'zgarib turadi, shuning uchun yonilg'ining
oqish tezligi va massalik (hajmiy) sekundli sarfi ham o'zgarib turadi. Vaqt
(tirsakli valning burilish burchagi) bo'yicha ulaming miqdori va o'zgarish
xarakteri yonilg'i tizimi konstruksiyasiga, uning ishlash rejimiga va yonilg'i
xususiyatiga bog'liq bo'Iadi.
Ishchi siklning navbatdagi jarayonlarini samarali kechishi uchun dizelda
yonilg'ini uzatish quyidagi talablarni qoniqtirishi kerak.
Yonilg'i purkalishi siklning belgilangan fazasi davomida amalga oshirilishi
kerak. Purkashning ilgarilatish burchagi bilan xarakterlanadigan uzatishni
boshlanishi va purkashning davomiyligiga bog'liq bo'lgan uzatishning oxiri
yonilg'i issiqligidan to'laroq foydalanishni ta’minlashi kerak. To'liq yukla-
nishlarda purkashning ilgarilatish burchagi avtotraktor dvigatellari uchun
5...30°, yonilg'i uzatishni davomiyligi tirsakli val burilishini 20...45 gradus
burchagini tashkil etishi kerak.
Dizelning barcha ish rejimlarida purkashning boshlanishi va tugashi paytini
eng ma’qulini har doim ham ta’minlash imkoni bo'lmasligini ko'rsatib o'tish
124
kerak. Ushbu holatda ishlatish rejimlarida
ko'proq uchraydgan eng qulay (ma’qul)
purkash fazasini o‘matishga intiliniladi.
Pnikashda yonilg'ini yonish kamerasida
lo'/ishi va taqsimlanishi talab qilingan
sif.iida ta’minlanishi kerak.
Bu yonilg'i yonish kamerasiga
(ushgandan so'ng navbatdagi fizik va
kimyoviy jarayonlami tezlikda kechishi
bilan shartlanadi: isishi, bug'lanishi,
.iralashishi, oksidlanishi va boshqalar.
Purkash jarayonida yonilg'i
u/atishning hajmiy tezligini o'zgarishi,
quyida purkash tavsiflari turlarini ko'rib
chiqishda bayon qilingan ma’lum shart-
sharoitga javob berishi maqsadga muvofiq
hisoblanadi.
Yonilg'ini sikllik uzatilishi
dvigatelning yuklama va tezlik rejimlariga
mos kelishi, barcha sikllarda va silindrlarda yonilg'i uzatishning kechish jarayo-
nini bir hilligi ta’minlanishi kerak.
Purkash jarayonining ko'rsatkichlarini baholash va to'zitkichdan tushgan
yonilg'i miqdorini aniqlash uchun purkashning integral va difTerensial tavsif-
laridan foydalaniladi. Purkashning difTerensial tavsifi forsunka to'zitkichidan
yonilg'ini hajmiy (yoki massali) uzatish tezligini vaqtga yoki yuqori bosimli
yonilg'i nasosini kulachokli valining burilish burchagiga bog'liqligini ko'rsatadi.
Dvigatelning ishchi siklini tahlil qilishda purkashning difTerensial tavsifi dvigatel
tirsakli valini burilish burchagiga bog'liqlik ko'rinishida quriladi (3.27-rasm,
1-egri chiziq).
Obssissa o'qi bo'ylab tirsakli valning burilish burchagi ordinata o'qi bo'ylab
tirsakli valning burilish burchagini har bir gradusida uzatilgan yonilg'ining
hajmiy miqdori joylashtirilgan (dVpiir / <Pph-> Фр.п Vpd* Фр.и,—
yonilg'i purkashning boshlanish va tugash payti, davomiyligi va ilgarilatish
burchagi.
Purkashning integral tavsifi forsunkaning to'zitkichidan uzatishni
boshlanishidan istalgan paytgacha kirgan yonilg'i miqdorini ko'rsatadi. Agar
purkashning difTerensial tavsifini bog'liqligi burilish burchagi bilan f(y>)
belgilansa, u holda purkalgan yonilg'ining hajmi quyidagi ifodaga teng bo'Iadi:
.
Vp.b
(3.12)
Kurmiqdoming chiziqli tasviri 3.27-rasmda shtrixlangan yuzani bildiradi,
125
purkashning integral tavsifi esa 2-egri chiziq bilan ko'rsatilgan. Bunda ordinata
o‘qi bo'ylab to'zitkichdan kirgan yonilg'ining hajmi Vpurqo'yiladi. cp - cpnm
bo'lgan holatda purkashning integral tavsifida, sikllik. uzatish deb ataladigan,
bir siklda dizel silindriga berilgan yonilg'ining umumiy miqdori olinadi
(Уеиг = K«) • (mm5 yoki sm5) hajm dizelning ishlashini tezlik va yuklama
rejimlari bo'yicha aniqlanadi. Yonilg'ining zichligi ma’lum bo'lganda
sikllik uzatishni va g) quyidagi ifoda bilan aniqlash mumkin:
^xyo Pyo ^x •
(3.13)
Purkash tavsifi faqat to'zitkichdan kirgan yonilg'i miqdorini aniqlashga
yordam berib qolmasdan haqiqiy fazalarni va purkash davomiyligini ham
aniqlash mumkinligi 3.27-rasmdan ko'rinib turibti. Bundan tashqari, agar
to'zitish teshiklarining ko'rsatkichlari ma’lum bo'lsa, berilgan purkash tav-
sifi va gidravlika ifodalari bilan (orqali) ushbu tezlikni belgilaydigan oqim
tezligini va bosimlar farqini, oqib o'tadigan oqimning kinetik energiyasini
hisoblash mumkin. Ko'rsatilgan hisoblami bajarishda purkash jarayoni qator
qismlarga ajratiladi va ular uchun oqimni sun’iy barqaror deb qabul qilinadi
va barcha ko'rsatkichlaming o'rtachasi olinadi.
Purkash tavsiflarining o'ziga xos turlarini ko'rib chiqamiz (3.28-rasm).
3.28-a rasmda keltirilgan purkash
YtKrucI
3.28-rasm. Purkashning ditferensiat
tavsiflarining turli
(a...d) ko‘rinishi.
tavsiflarida yonilg'i uzatish tezligi bir
tekis (monotonno) ko'tariladi va
purkash birdan tugaydi. 3.28-b rasmdagi
tavsif holatida uzatishning boshlanish
qismida uzatiladigan yonilg'i miqdori
3.28-a rasmdagi tavsifga qaraganda kam.
Yonilg'ini yonish kamerasi hajmiga
tezligi kam darajada ortishi bilan
uzatiladigan tavsifi dizellar uchun
qo'llanishi ma’qul hisoblanadi.
3.28-d rasmdagi purkash tavsifida
uzatish tezligi uzatishni boshlanishida
katta, yonilg'ining ko'p qismi esa
kamaya borish tezligi bilan purkaladi.
O'sib boruvchi tezlik bilan uzatiladigan
yonilg'i hajmiga 1, yuza, kamayib
boruvchi tezlikga esa 2 yuza mos keladi.
3.28-e rasmdagi purkash tavsifida
uzatishning oxiri cho'zilib ketgan, 3.28-
f rasmdagi purkash tavsifi yonilg'ining
asosiy (3-egri chiziq) va qo'shimcha
(4-egri chiziq) purkashlariga ega.
Qo'shimcha purkashni mavjud
126
bo‘lishi maqsadga muvofiq emas, chunki YUCHN dan keyin uzatilgan
yonilg'ini issiqligi kengayish chizig'ida ajralib chiqadi, shuning uchun undan
samarali foydalanilmaydi. IG tutab chiqishi ham ortadi.
Yonilg'ining to'zitilishi. Oqimningmaydatomchilarsifatida
to'zitilishi suyuqlik sathini keskin orttiradi. Hosil bo'lgan ko'p tomchilar
sathini o'sha massaga ega bo'lgan yakka tomchi sathiga nisbati, tomchilar
sonini taxminan kub ildiziga teng. To'zitish natijasida tomchilar soni
(0,5...20) • 106 miqdorga yetadi, bu sathlarni taxminan 80...270 martaga
oshiradi. Sathlaming ortish harorati yuqori bo'lgan yonish kamerasida tomchi
va havoni o'zaro issiqlik va massa almashinuvi jarayonlarini tezlik bilan kechi-
shini ta’minlaydi.
Yonilg'i oqimining pa rch a 1 a n i sh i va to'zitishni
maydaliligi va bi r ji nsl il igi tavsifi uchun qabul qilin-
gan ko'rsatkichlar. Gaz bilan to'ldirilgan bo'shliqqa kichik o'Ichamga
ega bo'lgan teshikdan suyuqlik oqib chiqishida keyinchalik turli diametrli
tomchilar hosil bo'lishi bilan oqim parchalanadi. Doira shaklidagi teshikdan
turli tezlikda oqib o'tadigan oqimning parchalanishini ko'rib chiqamiz.
To'zitiladigan teshikdan oqimni oqib o'tishida suyuqlik sathida boshlang'ich
g'alayonlar sodir bo'ladi. Kichik tezlik bilan oqishida ushbu g'alayonlar o'q
bo'yicha simmetrik tebranishlarni paydo bo'lishiga olib keladi, ularning
amplitudasini o'sishi alohida-alohida tomchilami hosil bo'lishi bilan oqimni
uzadi. Tebranishlar amplitudasini o'sishi oqimni tashqi sathida hosil bo'lgan
botiq va bo'rtiqda gaz bosimini turlicha kuchlari bilan shartlangan. Oqib chiqish
tezligini ortishi bilan oqim barqarorligini yo'qotadi, to'lqinli parchalanishga
olib keladigan uning o'qida to'lqinli deformatsiya ro'y beradi. Oqimning yanada
tezroq oqib chiqishida to'zitish teshigi yaqinida ko'p miqorda tomchilarni
hosil bo'lishi bilan parchalanish boshlanadi. Oqimning bunday parchalani-
shi to'zitish deb ataladi. Parchalanishni bir shakldan ikkinchi shaklga o'tish
chegarasi oqib o'tish tezligiga, shuningdek, oqimni to'zitkichdagi harakatida
unda sodir bo'ladigan suyuqlikni fizikaviy xususiyatiga va boshlang'ich
g'alayonlanishga bog'liq.
3.28-rasmdan kuzatilishicha, purkash jarayonida yonilg'ini to'zitkichdan
oqib chiqishda uning tezligi keng miqyosda o'zgaradi, shuning uchun oqim
parchalanishining barcha uch turi ham bo'lishi mumkin. Uzatiladigan yonilg'i-
ni ko'p qismini maydalanishi natijasida sodir bo'ladigan parchalanishni asosiy
turi to'zitish hisoblanadi.
Ajratilgan yonish kamerali avtotraklor dizcllarining ayrimlarini yonilg'i
uzatish tizimlarida shtiftli to'zitkichlarqo'llaniladi. Ushbu holatda yonilg'i
yonish kamerasiga shtift va to'zitkich korpusi sathlari hosil qilgan halqasimon
tirqish orqali oqib kiradi. Ushbu yonilg'ining tirqishni boshlanish qismidagi
harakati konus sathi bo'ylab ketadi. Yonilg'i sathida tebranishni paydo bo'lishi
natijasida va konusni yon sathini kengayishi tufayli parda qalinligini kamayi-
shida turli o'lchamdagi tomchilami sodir bo'lishi bilan u parchalanadi.
127
Suyuq oqimni to'zitish jarayonida aniqlovchi bo‘lib, to'zitkichda yonilg'ini
harakatida ro'y beradigan uni oqishidagi boshlang'ich g'alayonlanishlar
hisoblanadi. Boshlang'ich g'alayonlanishlarning kattaligi to'zitkich
konstruksiyasiga, uning kanallaridan va drossellovchi kesimlaridan yonilg'ini
oqib chiqish tezligiga, to'zitkich teshiklarining geometrik shakliga, ulami
chiqish qirralarining o'tkirligiga va suyuqlikning fizik xususiyatiga bog'liq.
Boshlang'ich g'alayonlanishlami va aerodinaniik qarshilik kuchini ta’siridan
oqim ayrim zarrachalarga, iplarga, katta va kichik tomchilarga uziladi.
Zarrachalar keyinchalik gazsimon muhitda harakatlanib aerodinamik va sirt
taranglik kuchlari ta’siridan deformatsiyalanadi. Oxirgisi yonilg'i ipini va
pardasini uzishga va tomchi hosil bo'lishiga yordam qiladi. O'lchamlari katta
bo'lgan tomchilar zich gazsimon muhitda katta tezlikda harakatlanib,
deformatsiyalana boshlaydi va aerodinamik qarshilik kuchi ta’siridan maydaroq
tomchilarga bo'linib ketishi mumkin. Tomchilarni deformatsiyalanishiga va
parchalanishiga sirt taranglik kuchi va qovushqoqlik qarshilik ko'rsatadi, shuning
uchun maydalanish jarayoni barqarorlashadigan tomchi kuchi parchalanishini
keltirib chiqaradigan kuchdan ko'p bo'lgunicha davom etadi.
Yonilg'i zarrachalarining harakat tezligi oqim kesimi bo'yicha va to'zitish-
ni ayrim paytlaridaturlichav bo'ladi, oqim zarrachalarini, pardalami, ip-
lami va tomchilarni yonish kamerasi hajmidagi harakatlanish sharoiti ham
farqlanadi. Natijada tomchilar diametrini keng spektri hosil bo'ladi.
To'zitishning sochilishini, olinadigan umumiy yuzani va tomchilar sonini
baholash uchun o'rtacha diametrdan foydalaniladi. O'rtacha hajmiy dhaJ\a
tomchini Zauter bo'yicha o'rtacha diametri J ko'proq qo'llaniladi. Tomchining
o'rtacha hajmiy diametri to'zitishning maydaligini va hosil bo'ladigan
tomchilarning haqiqiy sonini baholash uchun ishlatiladi. Tomchilar soni va
haqiqiy hamda o'rtacha o'lchamli tomchilar hajmlarining yig'indisini teng-
lik sharoit idan kelib chiqqan holda u aniqlanadi. Zauter bo'yicha tomchilarning
o'rtacha diametri ularning haqiqiy va o'rtacha o'lchamlari sathlari yig'indisi va
hajmlari yig'indisini tenglik sharoitidan kelib chiqqan holda aniqlanadi.
Demak, tomchining Zauter bo'yicha o'rtacha diametri to'zitilgan oqimdagi
tomchilarni isishi va bug'lanishini hisoblash uchun qo'llanilishi mumkin,
chunki haqiqiy va o'rtacha tomchilarning isitiladigan hajmi va issiqlik qabul
qiluvchi sathi bir xil bo'ladi. Tomchilarning o'rtacha diametrini kichiklashishi
yonilg'ini maydaroq tomchilarga to'zitilganligini ko'rsatadi.
O'rtacha diametr to'zitishning bir jinsliligini yetarlicha to'liq baholamaydi.
O'rtacha diametmi bir xil qiymatini haqiqiy o'lchamlari keng oraliqda bo'lgan
tomchilar va diametri o'rtacha diametrga teng bo'lgan tomchilar uchun olish
mumkin. Bir vaqtning o'zida to'zitilish maydaligini va bir jinsliligini baho-
lash uchun tomchilar diametri va ularning nisbiy miqdori orasidagi chiziqli
tasvir bog'liqligidan foydalaniladi. Bunday bog'liqlik to‘zitish tavsifi deb ata-
ladi. To'zitishni yig'indi tavsiflarini qurishda abssissa o'qi bo'ylab tomchilar
diametri, ordinata o'qi bo'ylab esa, eng kichik diametrdan berilgan diametr-
gacha ega bo'lgan tomchilar hajmini barcha tomchilar hajmiga bo'lgan nisbati
128
qo'yiladi. Ushbu nisbatni Q bilan belgilaymiz,
demak diametri eng katta bo'lgan tomchilar uchun
ularning yig'indi nisbiy hajmi birga teng bo'ladi.
3.29-rasmdagi Q = f(d,} bog'liqlikka 1-egri chiziq
mos keladi. To'zitishning yig'indi tavsifi qancha tik
va ordinata o'qiga yaqin joylashsa, yonilg'i to'zoni
shuncha mayda va bir jinsli bo'ladi.
Ordinata o'qi bo'ylab hajmlar o'miga tomchi-
larning nisbiy massasini qo'yish mumkin. Purkash
tavsifi tomchilarning nisbiy hajmlari chastotasini
ularning diametriga bog'liqligi (3.29-rasmdagi 2-
egri chiziq) egri chizig'i ko'rinishida ham quriladi.
Ular to'zitishning yig'indi tavsifini differensiyalash
bilan olinadi. Chastotalar egri chizig'ining eng katta
qiymatini ordinata o'qi tomon siljishi to'zitishni
maydaligini va bir jinsliligini yaxshilanishiga va may-
daroq tomchilarning nisbiy hajmlarini kattalashi-
3.29-rasm. To'zitishning
yig'indi egri chizig'i va
chastotlar egri chizig'i.
shiga mos keladi.
To'zitilgan yonilg'i oq i m i n i n g r i voj 1 a n i s h i va tar-
kibi. Purkashda harakatlanuvchi tomchilar majmuasi paydo bo'ladi. To'zitilgan
oqim quyidagi geometrik o'lchamlari bilan baholanadi (3.30-rasm): yonilg'i
oqimini uzunligi kengligi va sochilish burchagi у Oqimning
rivojlanishi uning oldingi ko'lami tezligi bilan ham baholanadi.
Oqimning tarkibi, ya’ni uning ko'ndalang kesimi va uzunligi bo'yicha
yonilg'i taqsimlanishi muhim hisoblanadi. Tajribalaming ko'rsatishicha,
tomchining oqimdagi taqsimlanishi, demak yonilg'ining miqdori
(konsentratsiyasi) bir tekis emas. Purkashni boshlanishida hosil bo'lgan
tomchilar harakatsiz zich gazsimon muhit bilan uchrashib, tezda tezligini
oqim
J *
g
yo'qotadi va keyinchalik gazning harakati natijasida siljiydi.
Gaz energiyani tomchidan olib oqimning o'q chizig'i bo'ylab siljiy
boshlaydi. Keyingi tomchilar kam qarshilikka uchraydi va to'zitkich teshigidan
chiqishida katta boshlang'ich
tezlikka ega bo'ladi. Ular
tomchilai^a yetib olib, to'xtab
qolganlarini oqimning tashqi
qatlamiga siqib chiqaradi. __
Oqimning rivojlanish jarayo- 3
nini oldingi ko'lamida
tomchilarni tormozlanishi va
ularni tashqi qatlamga siqib
chiqarish uzluksiz sodir
bo'ladi. Buning natijasida
oqimni ko'ndalang kesimida 3.30-rasm. To'
1'zitilgan yonilg'i oqimining sxemasi.
129
tomchilarning harakatlanish tezligi va
ularning soni oqimning o'q chizig'iga
yaqinlashgan sari ortaboradi. 3.30-rasmda
oqimning ko‘ndalang kesimidagi yonilg'i-
ning taqsimlanishi (1 -egri chiziq) va zarra-
chalarning harakatlanish tezligi (2-egri
chiziq) ko'rsatilgan, shu yerning o'zida
to'zitilgan oqimning tashqi 3 va ichki 4
qatlamlari shartli ravishda belgilangan.
Oqimning rivojlanishini baholaydigan
hamma miqdorlar yonilg'ini uzatilishida vaqt
bo'yicha o'zgaradi (3.31-rasm). Oqimning
rivojlana borishi bilan uzunligi L va kengligi
3.31-rasm. Vaqtga bog'liq holda
oqimning gcomctrik ko'rsatkich-
larini va uning oldingi
ko'lamidagi tezligini o'zgarishi.
Вофт kattalashadi. Oldingi ko'lamning tezligi boshlanish qismi (hududi)da
keskin ortadi, so'ngra pasayadi. Agar uzatishning o'rta qismida yonilg'ini
to'zitkichdan chiqish tezligi ortsa uzatishning shu qismida tezlikni ortishi
kuzatilishi mumkin.
Turii omillarni to'zitishni maydaligiga, oqimni
ri voj I an ish iga va tarkibiga t a ’ s i r i. Bunday omillarga purkash pa-
rametrlari (purkash tavsifi va to'zitish bosimi), to'zitkich konst ruksiyasini
o'ziga xosligi, yonilg'ini va gazsimon muhitning fizik xususiyati va yonilg'i
tizimini ishlash rejimi kiradi. 3.32-rasmda purkash tavsifi, yonilg'i uzatishni
turii vaqtiga mos keluvchi tomchilar izini mikrofotosurati va tajribalar orqali
olingan o'rtacha diametrlari dhaJ va d ni o'zgarishi keltirilgan. Purkash tavsiflari
nasosning kulachokli valini burilish burchagiga bog'liq holda qurilgan. Tom-
chilarning o'rtacha diametri
3.32-ra.sm. Purkash jarayonida yonilg'ining hajmiy
nzatilishini va tomchilarning o'rtacha diametrining
o'zgarishi.
yonilg'ini oqib chiqish tezli-
giga nisbatan teskari
bog'liqhkda bo'lishi rasmdan
ko'rinib turibti. Demak,
to'zitilishning maydaligiga va
bir jinsliligiga, yonilg'i
tizimining qator konstruktiv
parametrlariga (plunjer
diametriga, kulachokni pro-
filiga, to'zitish teshiklarining
umumiy yuzasjga va boshqalar),
uning rostlanishi va ishlash re-
jimiga bog'liq bo'lgan purkash
bosimi jiddiy ta’sir qiladi.
Shuning uchun, masalan,
to'zitilish yonilg'i purkashni
boshlanish bosimi p, ni
130
Iii Igilaydigan forsunka prujinasini dastlabki tortilishiga ham bog'liq. p/oni ortishi
bil.in yonilg'ini to'zitilishi yaxshilanadi. Foydalanish paytida bosim p/(j pasayishi
inuinkin va bu esa tomchilar diametrini kattalashishiga olib keladi.
Pnrkagichning o'tish kesimlarida yonilg'i oqimining girdobi paydo bo'Iadi.
I Ivin malar va turbulent pulsatsiya energiyalarini ortishi oqimni maydalanishiga
yotd.iin beradi va to'zitilish maydaligini hamda bir jinsliligini yaxshilaydi,
vonilg'i oqimini sochilish burchagini ham ko'paytiradi. Shuning uchun to'zi-
n-.li teshigidagi chiqish qirrasi uchliroq bo'lganda to'zitish yaxshilanadi.
I siil.it ish jarayonida chiqish qirrasini tekislanishi sodir bo'Iadi. Buning natijasida
to'zitilish maydaligi birmunchaga yomonlashadi. To'zitilishga to'zitish teshigi
uzunligi / ni uning diametri ds ga bo'lgan nisbati ham ta’sir qiladi.
/, / г/, = 3...4 oralig'ida bo'lganda maydaroq to'zitilish olinadi. Uzunligi ko'p
bo'lgan tcshikda chiqish qirrasi bilan oqimda hosil qilinadigan g'alayonlanishlar
.o'mshga ulguradi. Teshiklar kichik bo'lgan holatda oqimni teshikdagi hara-
katida uni girdobi (turbulizatsiyalanishi) kamayadi.
Oqimning uzunligini belgilaydigan asosiy omillardan biri bu to'zitkichdan
i htqadigan yonilg'ini kinetik energiyasi hisoblanadi. U purkash tavsifini (yoki
to'zitish bosimi) va to'zitish teshigini o'tish kesimini shakli bilan
aniqlanadigan yonilg'i massasiga va oqib o'tish tezligiga bog'liq, shuning
in him purkash tavsifi yonilg'i oqimini rivojlanishiga va uzunligiga jiddiy ta’sir
qiladi. Purkashni boshlanishida uzatish tezligi qancha keskin ortsa, ushbu
hndiiikla oqim shuncha ko'p yo'l o'tadi.
lo'zilkichning konstruksiyasi yonilg'ini to'zitilgan oqimiga jiddiy ta’sir
qiladi. Ko'p oqimli to'zitkichni silindrsimon teshigidan oqib o'tishida
yonilg'ining eng ko'p miqdori oqimni o'q chizig'ida bo'Iadi. Shtiftli to'zitkich
iclu bo'sh yon sathida yonilg'i miqdori ko'p bo'lgan oqimni beradi. Ko'p
oqimli to'/ilkii h bo'lganda oqimningsochilish burchagi teshik uzunligi / ni
lining diametri <1 ga bo'lgan nisbatiga bog'liq holda ozgina o'zgarishi mumkin.
Minllli ni7itki< hda ushbu burchakni, shtiftning so'nggi qismidagi konus
bun h.i) on kain.iviиish voki ko'payl it ish bilan keng miqyosda o'zgartirish
iniinikin < iquiming so< liihsli biinhagini ortishi uning uzunligini kamaytiradi.
Icslitknnig saillash кос fl it si vc nt t «( ni illuming umumiy yuzasi
I (it " const) ko'paylmasiga teng bo'lgan iiiiiiimiy samarali o'tish kesimi
o'/gaiinas bo'lganda, to'zitish tcshiklaiiiimg diametrini oshirish ko'p
oqimli lo'zilkichlarda oqim uzunligini ortishiga olib keladi. Bu massani
nitishi, demak, oqib o'tayotgan yonilg’i kinetik cnergiyasini ortishi bilan
tnsliunlinladi. Bunda to'z.iladigan teshiklar soni va mos holda yonilg'i oqimi
qisqaradi. To'z.iladigan teshikning illoslanishtda yoki qurum bosishida undan
oqib tushadigan yonilg'i miqdori kamayadi va to'zitilgan oqimning uzunli-
gi qisqaradi.
Yonilg'ining fizik xususiyati hisoblangan qovushqoqlik to'zitishni
maydaligiga va bir jinsligiga ko'proq ta’sir qiladi. Qovushqoqlik oqimni
(o'zilkichdagi harakatida uning g'alayonlanishini kamaytiradi, qovushqoq-
131
likning ortishi bilan to'zitishni maydaligi va bir jinsliligi yomonlashadi. Sirt
taranglik kuchlari oqim va tomchilami parchalanishiga qarshilik qiladi, lekin
pardani vaiplarini maydalanishigayordam beradi, shuning uchun ushbu
kuchlaming ta’siri kamroq. Qovushqoqlik va sirt taranglik kuchlarini ortishi
bilan oqimning sochilish burchagi va kengligi kamayadi hamda uning uzunligi
ko'payadi. Yonilg'ining zichligi to'zitish ko'rsatkichlariga kam ta’sir qiladi.
Bir xil sharoitda yonilg'i zichligini ortishi bilan oqim uzunligi ortadi.
Oqimning to'zish va rivojlanish ko'rsatkichlariga yonilg'ining turi, dizelni
ishga tushirishda esa atrof-muhitning harorati ta’sir qiladi. Atrof-muhit
haroratini pasayishida yonilg'i tizimida bo'lgan yonilg'ining qovushqoqligi
ortadi, bu dvigatelni qizigunicha to'zitilish maydaligini va bir jinsliligini
yomonlashtiradi.
Yonilg'ini purkash paytida yonish kamerasidagi zaryadning fizik holati
quyidagi miqdorlar bilan xarakterlanadi: purkashning boshlanishidagi bosim
(2,5...5,0 MPa), harorat (750... 1000 K), atrof-muhit zichligidan 12...30
marta ortadigan yonish kamerasidagi gazlar zichligi. Ko'rinarli yonishni
boshlanishidan so'ng kamerada harorat va bosim keskin ortadi.
Yonilg'i purkaladigan gazsimon muhit zichligini ortishi tomchilarning
harakatini aerodinamik qarshiligini orttiradi, bu katta o'lchamdagi
tomchilami maydalanishiga va oqimni parchalanishiga yordam beradi. Biroq
gazsimon muhit zichligini ortishida tomchilar tez tormozlanadi va
nobarqaror shaklga erishishga ulgurmasligi mumkin. Bunday tomchilar
maydalanmaydi, chunki ularning tezligi kamayganida aerodinamik qarshilik
kuchi tomchilami ezilishiga qarshilik qiluvchi sirt taranglikni barpo
qiladigan kuchdan kichik bo'lib qoladi. Tajribalarning ko'rsatishicha, gaz-
simon muhit zichligini ortishi bilan to'zishni maydaligi ozgina o'zgaradi.
Gazsimon muhitning zichligi oqim uzunligiga, sochilish burchagiga va
kengligiga jiddiy ta’sir qiladi. Muhitning zichligini ortishi bilan oqim
uzunligi keskin qisqaradi (aerodinamik qarshilik kuchini ortishi tufayli).
Ko'p oqimli to'zitkich holatida bir vaqtning o'zida oqimning uzunligini
qisqarishida sochilish burchagi kattalashadi va yonilg'ini ko'ndalang
kesimidagi uni taqsimlanishi tenglashadi.
Shtiftli to'zitkich qo'llanilganda gazsimon muhit zichligini ortishi yonilg'i
oqimining sochilish burchagini va kengligini kamayishiga olib keladi. Bu
shtiftli to'zitkich bo'lgan holatida oqim ichi gaz bilan to'lganligi va oqim
qobig'iga so'rib olinishi bilan tushuntiriladi. Buning natijasida ichki sathidagi
bosim tashqi sathidagidan kam bo'ladi va oqim siqiladi. Gazsimon muhit
bosimini ortishi bilan siqish samarasi ko'payadi. Ko'p oqimli to'zitkichlar
uchun gazsimon muhit zichligi doimiy qilib ushlab turilganida uning haroratini
ortishi yonilg'ini to'zitilgan oqimi uzunligini birmunchaga qisqartirishini
tajribalar ko'rsatgan. Dizelning yonish kamerasida zaryadni harakatlanishi
yonilg'ining to'zitilgan oqimini rivojlanishiga va tarkibiga ko'p darajada ta’sir
qilishi mumkin.
132
,1.33-rasm. YAMZ-236 dizelining yonilg'i tiziniini turli rejimlarda ishlashida oqimni
oldingi ko'lamini tezligi ni va uzunligi L<4 ni o'zgarishi = 1.5Л/Аг) :
« — у. = 115 mm’ doimiy siklli uzatishda; h — tirsakli valni o'zgarmas aylanishlar
chastotasida; 1 — nk = 1050 min 2 - nk = 850 min 3 — nk = 550 min-1,
4-V =80 mm’, 5 —V =30 mm’,
s ’ s
Nasosning kulachokli vali aylanishlar chastotasini ortishi purkash bosimini
va to'zitkichdan yonilg'ini oqib chiqish tezligini orttirishga olib keladi. Bu-
ning natijasida to'zitish maydaroq va bir jinsli bo'lib qoladi. To'zitkichdan
oqib chiqishida oqimning kinetik energiyasini ortishi tezlik rejimini o'sishi
bilan oqim uzunligini ko'payishiga olib keladi. Turli aylanishlar chastotasida
oqim uzunligini va oldingi ko'lamini siljish tezligini taqqoslanishi 3.33-a
rasmda keltirilgan. Nasosning kulachokli valining aylanishlar chastotasini
t= 1 ms paytga 2 martaga ortishi (550 min-1 dan 3-egri chiziq, 1050 min-1
gacha 1-egri chiziq) oldingi ko'lamini siljishini 2,5 martaga orttirishi rasmdan
ko'rinib turibdi.
3.33-b rasmda oqim uzunligiga va uning oldingi ko'lamining siljish tezligiga
sikllik uzatishning o'zgarishini ta’siri ko'rsatilgan. Ushbu ma’lumot sikllik
uzatish Vs ko'payganda purkashni boshlanishi deyarli doimiy qoladigan,
purkashni oxiriga kech erishiladigan, purkash davomiyligi ortadigan yonilg'i
tizimiga taalluqli. r < 0,4/ws bo'lgan boshlang'ich hududda sikllik uzatishni
ortishi oqimning oldingi ko'lamini siljishiga kam ta’sir qiladi. Keyinchalik
И ni ortishi bilan purkash jarayonini rivojlana borishida oqimlar uzunligini
va ularning oldingi ko'lamini siljish tezligini egri chiziqlari orasidagi farqla-
nishi ko'payadi. Buni И ni ortishi bilan, boshlang'ich hududda yonilg'ini
purkash bosimini ozgina ortishi bilan tushuntirish mumkin. Ushbu hududda
mos holda yonilg'ini oqib chiqish tezligi va kinetik energiyasi ozgina ortadi.
Biroq, sikllik uzatishni ortishi bilan oqimning kinetik energiyasini umumiy
zaxirasi ko'payadi, bu keyinchalik L va laming egri chiziqlarini farqla-
nishiga olib keladi.
133
Sikllik uzatishni ko'payishi bilan purkash bosimi ortadi, yonilg'ini
to'zitilishi maydaroq va bir jinsliroq bo'lib qoladi. 3.33-rasmdagi ma’lumot-
lami taqqoslash, oqimning rivojlanish dinamikasiga tezlik rejimni o'zgarishi
sikllik uzatishni o'zgarishiga qaraganda ko'proq ta’sir qiladi.
3.5.2. ARALASHMA HOSIL QILISH
Dizellarda aralashma hosil qilish silindr ichida ro'y beradi. Aralash usulda
aralashma hosil qiladigan dvigatellar ham mavjud, masalan, gaz-dizellar,
ularda yonilg'ining asosiy qismi, odatda, gaz kiritish tizimi orqali beriladi,
dizel yonilg'isining ko'p bo'lmagan dozasi silindrga purkaladi va alangalanish
ta’minlanadi.
Dizellarda aralashma hosil qilish jarayoni yonilg'i to'zitilishini va yonilg'i
to'zonining rivojlanishini. isishini, bug'lanishini, yonilg'i bug'larini isishi-
ni va ulami havo bilan aralashishini o'z ichiga oladi.
Aralashma hosil qilish yonilg'i purkashni bosh hamdalanishi paytidan
boshlanadi va uning yonishining oxiri bilan bir vaqtda tugaydi. Aralashma
hosil qihshni rivojlanishi va takomillashishi purkash to'zitish tavsiflari, yonish
kamerasida zaryadning harakatlanish tezligi, yonilg'i va zaryadning xususiyati,
yonish kamerasi sathlarining shakli, o'lchamlari va harorati, yonilg'i oqimlari
va zaryad harakatini o'zaro yo'nalishi bilan aniqlanadi. Ayrim omillarning
ta’sir qilish darajasi yonish kamerasining turiga bog'liq.
Hajmiy aralashma hosil qilish.Agaryonilg'iyonishkamerasini
hajmiga purkalsa va faqat uning ozgina qismi devor yoni qatlamiga tushsa, u
holda aralashma hosil qilish hajmiy deb ataladi Aralashma hosil qilishning
3.34-rasm. Porshcndagi yonish kaineralar.
a — VTZ dizeli turidagi yarim doirasimon; b — to'rt taktli YAMZ va AMZ dizellari
turidagi; d — SNID1 turidagi; e — «MAN» dizeli turidagi;
f — «Doyts» turidagi; g — «Gesselman» turidagi; h — «Daymler-Bens» dizellari
turidagi; <5u| — porshen ustidagi tirqish.
134
bunday usuli chuqurligi kam bo'lgan va o'lchamsiz miqdor yonish kamerasi
diametrini silindr diametriga bo'lgan nisbati bilan baholanadigan bir bo'shliqli
(.ijratilmagan) yonish kameralarida amalga oshiriladi (dmk / D - 0,75...0,85).
Bunday yonish kamerasi, odatda, porshenda joylashadi, forsunkani, yonish
k.imerasini va silindrni o'q chiziqlari mos keladi (3.34-g rasm). Hajmiy
.ii.ilashma hosil qilishda yonilg'ini isishi va bug'lanishi asosan yonilg'i oqimi
bilan qamrab olingan zaryad qismini entalpiyasi hisobiga ro'y beradi. Bug'la-
nish tezligi yonilg'i bug'larini eziluvchanligiga bog'liq, yonilg'ining eziluv-
chanligi esa yonilg'ining xususiyatidan tashqari bug'lanishni harorat rejimi
bilan aniqlanadi, shuning uchun yonilg'ini siqilgan zaryad hajmida taqsimla-
nishi katta ahamiyatga ega bo'ladi.
Yonilg'i oqimlarini sathi katta ahamiyatga ega, ular orqali yonilg'i bug'larini
<il rof-muhit havosiga diffuziyasi sodir bo'ladi. Yonilg'i oqimlarini sochilish burchagi,
odatda, 20° dan ortmaydi. Yonish kamerasining to'liq hajmini oqim bilan qamrab
olinishini va havodan to'liq foydalanishni ta’minlash uchun forsunkalaming to'zitish
(eshiklarining soni nazariy jihatdan z\ = 360 / 20 = 18 ta bo'lishi lozim.
To'zitish teshiklarini o'tish kesimi fs ni miqdori dizelning turi va o'lchami,
kiritish qismlari oldidagi shart-sharoit bilan aniqlanadi. U purkashni davo-
miyligiga va bosimiga jiddiy ta’sir qiladi hamda yaxshi aralashma hosil qilish
va issiqlik ajralib chiqish sharoiti bilan cheklangan. Shuning uchun to'zitish
teshiklarining soni ko'p bo'lganda, ularning diametri katta bo'lmasligi kerak.
Kichik diametrli teshiklarni aniq qilib tayyorlash qiyin.
Soplo teshiklari kichik diametrga ega bo'lgan to'zitkichli dizellami ishlatish
ham murakkab. Bundan tashqari to'zitish teshiklarini o'tish kesimi sathlari-
da koksni cho'kindisi hosil bo'lishi tufayli ularning o'tish kesimini jadal
sur’atda kamayishi sodir bo'ladi, shuning uchun teshiklar sonini 18 tadan
kam bo'lganini ishlatish maqsadga muvofiq deb hisoblanadi. Bunda yonilg'ini
to'liq yonishi uchun havoni aylanma harakati to'zitish teshiklari qancha kam
bo'lsa shunchajadallashtiriladi, chunki ushbu holatda zaryad, yonilg'ini purkash
davomiyligiga teng deb qabul qilinadigan ahamiyatli vaqt oralig'ida katta
burchakka burilishi lozim. Bunga vintsimon va tangensial kiritish kanallarini
qo'llash va kritish klapanini yoki uning o'rindig'ini ekranlash bilan ham
erishiladi (3.35-a...e rasm). Agarda silindrga kirayotgan havo oqimini o'q
chizig'i silindrning o'q chizig'i bilan kesishmasa, u holda butun zaryadni
aylanma harakati barpo qilinadi. Shunday samaraga ikki taktli dvigatellarda
puflovchi darchalar o'q chiziqlarini tangensial yo'nalishi bilan erishiladi
(3.35-/rasm).
To'rt taktli dizellar uchun vintsimon kanallardan foydalanish samara-
liroq hisoblanadi. Bunda ma’lum qiyinchiliklar vintsimon kanallarni ishlab
chiqarish jarayonida shakli va joylashishini bir xilligini ta’minlash bilan
bog'liq bo'ladi. Foydalanishda kanallar devorida sezilarli darajada cho'kindi-
larni to'planishining oldini olish chorasini ko'rish kerak.
135
3.35-msm. Kiritish jarayonida silindrda zaryadni aylanma harakatini hosil qilish
usulini tushuntiruvchi tasvir sxemasi:
a — tangensial kiritish kanali va silindr diametri bo'ylab zaryad harakatini tangensial
tezligini o'zgarish epyurasi; h — vintsimon kanal; d — ekranli klapan; e — klapan
o'rindig'idagi ekran; f— tangensial puflash darchasi va ikki taktli dizelning diametri
bo'ylab zaryadning harakatida tezlikni tangensial tashkil etuvchisini o'zgarish epyurasi.
3.36-a rasmda ko’rsatilgan porshen YUCHN tomon yaqinlashishida siqib
chiqaruvchi ustidagi bo’shliqdan yonish kamerasiga zaryadni oqib o‘tish
xususiyati zaryadni siqib chiqarish kuchi, markazdan qochma kuch va iner-
siya kuchlarni o’zaro ta’sirlanishi bilan shartlangan. Kiritishda va siqishdagi
siqilishda vujudga kelgan aylanma harakat tezliklarini yig’indisi zaryadni 3.36-
b rasmda ko’rsatilganidek, harakatlanishiga olib keladi. Oqib o'tish jarayoni
enetgiyaning ma’lum miqdorda yo’qolishi bilan bog’liq, kiritishda zaryadning
aylanma harakatini boshlang’ich energiyasi qancha ko’p bo’lsa va dyok / D
nisbat qancha kam bo’lsa, u shuncha oshadi. Zaryadning kameraga oqib o’tishi
natijasida uning aylanish tezligi ortadi. Energiyani ko’rsatib o’tilgan yo’qoli-
136
shi tufayli, harakat miqdori momenti
(pavti)ni saqlanish qonunida ko'rsatilishiga
<|.i i Uganda uning o'sishi kam darajada ro'y
beradi, biroq dyok / D ni kam qiymatida
zaryadning aylanishini tezlanishi ko'p
bo'Iadi. «Gesselman» turidagi yonish
kamerasiga zaryadni siqib chiqarishda
lining aylanishining tezlanishi katta emas,
chunki ushbu yonish kamerasining dia-
nietri silindr diametridan ozgina kichik
(3.34-g rasmga qarang).
Silindrda va yonish kamerasida zaryad
inurakkab fazoviy trayektoriya bo'yicha
harakatlanadi. Zaryadni harakatlanish
xususiyatiga porshenning siljishini o'zga-
ruvchan tezligi va siquvchi ustidagi
hajmdan zaryadni oqib o'tishi ta’sir
qiladi. Hajmiy aralashma hosil qilish jarayoniga, yonish kamerasi aylanasiga
urinma bo'yicha yo'nalgan zaryad tezligini tangensial tashkil etuvchisi WT
ko'proq ta’sir qiladi. Boshqa tashkil etuvchilari kam va ularning ta’siri ko'p
emas. 3.35-a, f rasmda zaryad tezligining tangensial tashkil etuvchisini silindr
diametri bo'ylab o'zgarish xarakteri namoyish qilingan. Yonish kamerasi
oralig'ida (3.35-a rasmga qarang) <o( miqdor markazdan periferiy tomon
o'sadi, ya’ni zaryad «qattiq jism sifatida» aylanadi. Siqib chiqaruvchi ustidan
to, periferiy tomon kamayadi.
Kiritishda zaryadning aylanma hara-
katini paydo qilish to'ldirish koeffitsiyenti
rjv ni kamayishiga olib keladi. Tangensial
tezlikning eng yuqori qiymati cilmax ni
orttirish ni kamayishiga olib keladi,
dynk ni katta miqdorida kamayishi
jadallashadi (3.37-rasm).
dyok I D nisbatning katta qiymatlarida
(3.34-g rasmga qarang) yonish kamera-
siga zaryadni siqib chiqarishda uning
aylanishida tezlanishi kichik bo'Iadi, shu-
ning uchun to'lishini ancha kamayishiga
yo'l qo'ymaslik uchun (kiritishda kuchli
girdob paydo qilish tufayli) nisbatan
ko'p sonli (6... 10) to'zitish teshiklaridan
foydalaniladi. Ko'rilayotgan holatda
zaryadning harakat tezligining eng katta
qiymati 12... 15 m/s dan ortmaydi.
Porshen
harakati
3.36-rasm. Zaryadning yonish
kamerasiga oqib o'tish! va
harakati sxemasi:
a — porshen ustidagi
bo'shliqdan yonish kamerasiga
aylanma harakatlanuvchi
zaryadni oqib o'tishi;
b — yonish kamerasida
zaryadning fazoviy harakati.
1,
OjK
0.7S
,tn/s
3.37-rasm. To'ldirish kocflitsiycnti
va zaryadning harakat tezligini
tangensial tashkil etuvchisini eng
yuqori qiymati orasidagi o'zaro
bog'liqligi: 1 - _
2 - dyn k / D = °, 693.
137
3.38-rasm.
Yonilg'i oqimlarining rivojlanishi:
a — harakatsiz zaryadda;
b — 15 in/s tezlik bilan
harakatlanadigan zaryadda;
d — 35 m/s tezlik bilan
harakatlanadigan zaiyadda.
ijobiy ta’sir qiladi.
Aylanuvchi zaryad bilan yonilg'i
oqimini sochilishi (3.38-b, d rasm)
to'zonni hajmiga, sathiga va vaqt
bo'yicha ularning dinamikasini
o'zgarishiga sezilarli darajada ta’sir qiladi.
Chunki zaryad va yonilg'i orasidagi
issiqlik almashinuvi, asosan, to'zon
hajmida sodir bo'ladi, shu bilan
yonilg'ini isishi va bug'lanishi
tezlashadi. Yonilg'ining bug'lari oqim
sathi tomon kirib aralashadi, bu yerda
yadroga qaraganda yonilg'i konsentra-
tsiyasi kam bo'ladi. Yonilg'i bug'lari va havoni jadal suratda aralashishi ko'p
jihatdan yonilg'i oqimlari sathi bilan aniqlanadi. Oqimning oldingi ko'lamining
yonida issiqlik-massa almashinuvi muhim rol o'ynaydi. Aralashma hosil
bo'lishini boshlanish davrida zaryadning yo'naltirilgan turbulent harakati
Zaryadni turbulentlashtirish yonilg'ini yonib tugashidagi aralashma hosil
qilishning so'nggi fazasiga ham ijobiy ta’sir qiladi. Bu hodisa kislorodning
yetishmasligi tufayli turbulentni pulsatsiyasi oksidlagich va chala yonish
mahsulotlarini bir-biriga tegish ehtimolini va yonilg'ini parchalanishini oshishi
bilan bog'liq.
Yonishni boshlanishidan so'ng zaryadning harakati katta tomchilar
sathidan yonish mahsulotlarini olib ketishga yordamlashadi va ularga oksidla-
gichni kelishini ta’minlaydi. Hajmiy aralashma hosil qilishda zaryad haraka-
tini yo'naltirilgan tezligini eng maqbuli mavjud bo'lishi kerak. Lining haddan
tashqari qiymatida mayda tomchilar, yonilg'i bug'lari va yonish mahsulotlari
bir oqim hajinidan zaryadning harakati natijasida aralashma hosil bo'lishini
yomonlashishiga olib kelishi bilan yonidagi oqim hajmiga ko'chirilishi mumkin.
Haddan tashqari jadallashgan girdob yonilg'i tomchilarining zaryad hajmini
ichiga yetarlicha kirmasligiga sabab bo'lishi ham mumkin. Lishbu hodisa о ‘ta
uyurmalanish deb ataladi.
Jadallashgan issiqlik ajralib chiqishini boshlanishigacha yonilg'i tomchilari
havoni ko'p qismi mujassamlangan yonish kamerasining periferiyasiga kir-
gan bo'lishi kerak Oqimning rivojlanishi uchun ajratilgan vaqtning kamligi
va to'zitish teshiklari diametrining kichikligi tufayli buni ta’minlash qiyin.
Shuning uchun hajmiy aralashma hosil qilinadigan va aylanishlar chastotasi
3000 rrtitr' gacha bo'lgan dizellarda eng yaxshi ko'rsatkichlar purkash
bosimining qiymati 150...200 MPa gacha yetishida ta’minlanadi. Bunday bo-
simni nasos-forsunkalardan foydalanib olish mumkin. Ulardan foydalanish
dizelning konstruksiyasini va ekspluatatsiyasini murakkab bo'lishi bilan bog'liq
(xususan yonilg'ining silindrlar bo'yicha bir tekis uzatilishni ta’minlash
138
qiyin). Yonilg'i uzatishni ajratilgan tizimlarida (5.2.1-bandga qarang) pur-
kash bosimini erishiladigan chegarasi va ruxsat etilgan qiymati, odatda,
80... 100 MPa dan ortmaydi. Bu yerdagi cheklanish yonilg'i apparati detallariga
la’sir qiluvchi kuch va purkash tavsifiga tizimdagi yonilg'i hajmini buzadigan
darajada ta’sir qilishi, yuqori bosimli yonilg'i naychalaridagi tebranma
jarayonlar bilan bog'liq bo'lgan istalmagan qayta purkashni paydo bo'lishi
bilan ham shartlangan.
Hajmiy va devor yonida aralashma hosil bo'lishini
birlashgani(kombinatsiyalangani). Bundayaralashmanihosilbo'li-
shi yonilg'ining bir qismi yonish kamerasining devorigacha yetib boradigan va
devor yoni qatlamida to'planadigan kichik diametrli yonish kamerasida olinadi.
Ushbu yonilg'ining bir qismi bevosita yonish kamerasining devoriga tegib
turadi. Yonilg'i tomchilarining boshqa qismi zaryad chegara qatlamida joylasha-
di. Yonilg'ini devor yoni qatlamiga tushishi ushbu doira haroratini past va
zaryad turbulentligini kam bo'lishi, yonilg'i bug'lanishini va uning havo bilan
aralashish tezligini pasayishi tufayli yonishni boshlanishigacha aralashma hosil
bo'lish tezligini jiddiy darajada o'zgartirib yuboradi. Buning natijasida yonishni
boshlanishida issiqlik ajralib chiqish tezligi ham kamayadi. Alanga paydo bo'lga-
nidan so'ng bug'lanish va aralashish tezligi keskin ortadi. Shuning uchun agar
oqim tushadigan devoming harorati 2OO...3OO°C oralig'ida bo'lsa, yonilg'ining
bir qismi devor yoniga tushganda yonishni tugashi cho'zilib ketmaydi.
Yonish kamerasining diametrini silindr diametriga bo'lgan nisbati
dyakl D = 0,5...0,6 (3.34-a, b, h rasmga qarang) bo'lganda, zaryadni
yonish kamerasiga oqib o'tishida uni aylanishidagi tezlanishi ancha yuqori
bo'lganligi sababli diametri yetarlicha katta bo'lgan 3. _5tateshikli to'zitkich-
dan foydalanishga imkon bo'ladi. Zaryad harakati tezligini tangensial tashkil
etuvchisining qiymati 25...30 m/s gacha erishadi. Purkashni eng yuqori
bosimi, odatda,50...80 MPa dan ortmaydi.
dyok I D nisbat ni kichik qiymatlaridan foydalanish holatida yonilg'i
apparati detnllaridagi kuchni jiddiy d.irajada kamaytirishga olib keladi, demak,
uning yeyilishga chidamliligiin va ishonchliligini oshiradi. Yonish kamerasi
devori yaqinida yonilg'i oqimini oldingi ko'lainining tezligi va zaryad tezligini
tangensial tashkil ctuvchisi orasida eng inaqbul nisbat bo'lmasa, purkash
bosimini ancha yuqori qiymatlarida oqimni devoiga tushadigan doirasida suyuq
yonilg'i bilan quyuqlashgan aialaslima hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin
va u YUCHN yaqinida yonishga ulgurmaydi.
dyoq ID nisbatni kamaytirish boshqa qator o'zgartirishlami kiritadi.
Silindrni o'q chizig'iga nisbatan yonish kamerasini va to'zitkichning o'q
chizig'ini siljitishga, kiritish klapani diametrini oshirishga va bitta kiritish
klapanida to'ldirishnt ko'paytirishga imkon tug'iladi.
Ko'rib chiqilayotgan yonish kamerasi uchun ko'pincha forsunka qiyaroq
qilib o'rnatiladi va silindrlar ust yopmasi qopqog'i tagidan chiqib turgan
139
bo'ladi. Ushbu holda forsunkani ishlatish jarayonida uni yechib olish va
o'rnatish osonlashadi. Yonish kamerasini o'q chizig'idan to'zitkich
siljitilganda va forsunkalar qiya qilib o'matilgan holatda to'zitish teshiklari
o'qlarini ayrimlari to'zitkich o'q chizig'iga nisbatan turli burchak ostida
joylashtiriladi. Ushbu holatda yonish kamerasida oqimni to'g'ri joylashishini
ta’minlash uchun forsunkani gavdasi (korpusi)ga nisbatan to'zitkichni va
forsunka gavdasini yonish kamerasiga nisbatan qo'zg'almas qilib o'rnatish
lozim. Forsunka qiya qilib joylashtirilganda yonilg'i oqimini teshikka kirishi-
dagi burilish burchagi bir xil emas, shuning uchun ular orqali uzatilayotgan
yonilg'i miqdori ham farqlanadi.
Ko'rib chiqilayotgan yonish kameralarida siqib chiqaruvchi ustidagi hajmdan
zaryadni yonish kamerasiga oqib chiqish tezligini silindr o'qi yo'nalishi bo'ylab
o'zgaradigan radial tashkil etuvchisi muhim ahamiyatga ega bo'ladi. Oqib
chiqayotgan zaryad bug'lami, mayda tomchilarni, yonish mahsulotlarini o'zi
bilan eigashtirib yonish kamerasini olis nuqtalariga ko'chiradi. Kengayish taktida
zaryadni yonish kamerasidan qaytib chiqayotganida yonish uchun ishlatilmagan
havo mavjud bo'lgan siqib chiqaruvchini ustidagi bo'shliqqa yonmay qolgan
yonilg'ining bir qismi ko'chiriladi.
Ishlatilmagan havo oksidlanish jarayonida to'liq ishtirok etmaydi. Shu-
ning uchun porshen (YUCHN holatida) va silindr ust yopmasi orasidagi
bo'shliqda joylashgan zaryad hajmini balandligi <5и| ni 0,9...1 mm gacha
yetkazib, uning hajmini eng kam miqdorigacha kamaytirishga intiliniladi
(3.34-a rasmga qarang). Bunda dizehii ishlab chiqarishda va ta’mirlashda tir-
qishni stabillashtirish muhim hisoblanadi.
Porshen kallagi va gilza orasidagi tirqishni eng kamiga keltirish va porshen
tubidan birinchi zichlovchi halqagacha bo'lgan oraliqni kamaytirish ham ijo-
biy natijani ta’minlaydi. dY„k I D nisbatni kichik qiymatlarida bir xil sharoit
bo'lganda yonilg'ini yonishi uchun havodan to'liq foydalanmaslikka va dizel
yengib o'tishi mumkin bo'lgan eng ko'p yuklanish miqdorini kamayishiga
olib keladigan porshenni siqib chiqaruvchisi va silindr ust yopmasi orasidagi
tirqishda mujassamlashgan havo miqdorini ko'p bo'lishini aytib o'tish kerak.
Yonishda ishtirok etadigan havoning qismini birinchi yaqinlik Ууок I Vy0
nisbat bilan baholash mumkin, bunda V k — porshenda joylashgan yonish
kamerasi hajmini bir qismi. Ushbu nisbatni ortishi yuqorida ko'rsatib o'tilgan
tadbirlardan tashqari gaz taqsimlash ishi fazasini va taqsimlash vali kulachoklari
shaklini maqbulini tanlash, shuningdek, gaz chokini maqbul konstruksiyasini
qo'llash bilan ham erishiladigan porshen tubidagi yo'nilgan klapan osti chuqurcha
chuqurligini yo'qotishga yoki kamaytirishga yordam qiladi.
Devor yonida aralashma hosil qi 1 ish.Yonishkamerasining
ayrim konstruksiyalarida deyarli barcha yonilg'i devor yoni doirasiga yo'nal-
tiriladi, ya’ni devor yaqinida aralashma hosil qilishga o'rin bo'ladi. Bunday
aralashma hosil qilishda yonish kamerasi silindr bilan bir o'q chiziqda
joylashishi, forsunka esa uning periferiyalariga siljitilgan bo'lishi mumkin.
140
Yonilg'ini bir yoki ikki oqimi yoki doirasimon shaklga ega bo'lgan yonish
kamerasi devoriga o'tkir burchak ostida (3.34-e rasmga qarang), yoki yonish
kamerasi devoriga yaqin va devor bo'ylab (3.34-/-rasmga qarang) yo'naltiri-
l.idi Ikki holatda ham yonilg'i tomchilarini yonish kamerasi devori bo'ylab
(aqsiinlanishiga yordam beradigan zaryad yetarlicha jadal aylanma harakatga
keltiriladi (zaryad harakatining tangensial tezligi 50...60 m/s ga erishadi).
Faraz qilishni biriga muvofiq uyurmali zaryadda ishchi aralashmani ajratish
(separatsiyalash) amalga oshiriladi. Zichligi kam bo'lgan yonish mahsulotlari
yonish kamerasini markaziga ko'chiriladi, zichligi yuqori bo'lgan havo yonish
kamerasini markaziy qismidan yonilg'i miqdori ko'p bo'lgan uni periferiysiga
ko'chiriladi va yonilg'ini asta-sekin va to'liq yonishini ta’minlaydi. Termik aralashma
hosil qilish* deb ataladigan amalga oshiriladi. Ko'p sonli tajribalar aralashma
hosil qilishni bunday mexanizmi tez yonishga tayyorlangan yonilg'i-havo
.nalashmasi miqdorini kamayishini, yonish silindrda bosimni ortish tezligi
kamayishini, dizelni yumshoq va kam shovqin bilan ishlashini ko'rsatgan. Bundan
tashqari, dizel ko'p darajada fraksiya tarkibi turiicha bo'lgan yonilg'ilarda, xususan
Ixmzinda ishlashga moslashganligini ko'rsatgan.
Yonilg'ining bug'lanishiga issiqlikni sarf bo'lishi tufayli u purkalganda
zaryadning harorati sezilarli darajada kamayadi (15O...2OO°Cgacha oqim o'q
chizig'i bo'ylab). Bu oldingi alangani paydo bo'lish kimyoviy reaksiyasi tezligini
kamayishi sababli yonilg'ini alangalanishini qiyinlashtiradi. Alangalanish haro-
rati yuqori va bug' hosil bo'lish issiqligi ko'p bo'lgan yengil yonilg'ilardan
foydalanilganda, to'zon hajmida haroratni pasayishi alangalanishni kechikish
davri r ni ko'payishiga olib kelishi mumkin, buning natijasida yonilg'ini
purkash davomiyligidan ko'p bo'ladi va bunda deyarli yonilg'ini barcha ulushi
tez yonishda ishtirok etadi. Bunda bosimni ortish tezligi va silindrdagi bosimni
eng katta qiymati yo'l qo'yib bo'lmaydigan darajada yuqori bo'ladi. Alangalanishni
muntazam ravishda bo'lmaslik yoki o'chib qolish holatlari bo'lishi mumkin.
Siqish darajasi Пе ni oshirish bilan ishonchli va tez alangalanishga erishish
uchun intilish, ayniqsa dvill/ / D nisbatni qiymati katta bo'lganda, yonish
kamerasidagi zaryad zichligini yuqori bo'lishi yonilg'i oqimi uzunligini qisqarish
xavfini tug'diradi.
Devor yaqinidagi qatlamga purkashda qiz.igan zaryad hajmiga taxminan
5—10% yonilg'i tushadi. Yonilg'i devor yonida kichik hajmli zaryadda
mujassamlanganligi tufayli uning asosiy qismi «inertli» bo'ladi. Dastlab zaryad
hajmiga tushgan yonilg'ini qismi alangalanadi deb taxmin qilinadi. Keyinchalik
yonilg'ini bug'lanishi va havo bilan aralasha boshlanishi bilan devor yaqini
qatlami tomon yo'nalgan yonish yonilg'ini asosiy qismiga tarqaladi. Biroq
devor yaqini qatlamiga va ayniqsa devoiga to'g'ridan-to'g'ri purkashda, qizimagan
dizel devori haroratini pastligi tufayli uni ishga tushirishni qiyinlashtiradi.
Setan soni kam bo'lgan yonilg'ilarni alangalanishini jiddiy darajada yaxshi-
* Oldingi ko'rilgan yonish kameralariga va aniqlanishi bo'yicha mos holdagi usullarni
qo'llash mumkin.
141
lash, siqish darajasi e ni oshirish bilan ta’minlanadi, uni maxsus ko‘p
yonilg'ili dizellarda 26 birlikkacha oshirishga to‘g‘ri keladi. Devor yaqinida ara-
lashma hosil qilinadigan yonish kameralari uchun yonilg'i oqimi uzunligi
yetarlicha bo'lmaslik darajada purkalish xavfi hajmiy aralashma hosil qilish
kamerasiga qaraganda sezilarli darajada kam. Shuning uchun e ni oshirish aralashma
hosil qilishni yomonlashishini keltirib chiqarmaydi.
Aralashmani silindr ichida tayyorlash bilan birga uchqun razryadidan
alanga oldiriladigan dvigatellar konstruksiyasi ishlab chiqilgan. Xususan de-
vor yaqinida aralashma hosil qilinadigan yonish kameralarida uchqundan o't
oldirishni qo'llash tavsiya etilgan. Shunday usul bilan siqish darajasini
kamaytirishga va dp/ dtp qiymatlari kam bo'ladigan yuqori oktan sonli
benzinlarvaspirtlardan foydalanishga erishiladi.
Devor yaqinida aralashma hosil qilish usulida yonilg'i to'zishini maydaligiga
kamroq talab qo'yiladi. Purkash bosimini eng yuqori miqdori 40...45 MPa
dan ortmaydi. Katta diametrli bir-ikki teshikli to'zitkichlardan foydalaniladi.
Odatda, SNIDI yonish kamerasida (3.34-d rasmga qarang) aralash
(kombinirlangan) hajmiy-devor yaqinida aralashma hosil qilinadi deb qaraladi.
Devor yaqinida aralashma hosil qiladigan yonish kamerasiga SNIDI kamerasini
devoiga tushguncha oqimni nisbatan qisqa yo'li va oqimni devoiga o'tkirburchak
ostida uzatilishi yaqinlashtiradi. Kichik o'lchamli dizellarda purkaladigan
yonilg'ini dastlabki ulushi devor yaqini qatlamiga tez uchib boradi va u
alangalanishni kechikish davrida tez yonish fazasiga tayyorlagan yonilg'i-
havo aralashmasi miqdorini kamaytiradi. Bu bosimni ortish tezligini kamayishi
bilan dizelning «yumshoq» ishlashiga yordam beradi.
Dizelni ishga tushirish paytida SNIDI kamerasida zaryadning aylanma
harakati vujudga keltirilmaydi*. Zaryadni porshen ustidagi bo'shliqdan bo‘gai-
ning diametri 0,35D ga yaqin bo'lgan yonish kamerasiga siqib chiqarishda, u
narakatga keltiriladi. Bunda yonish kamerasida o'q chizig'i chizma tekisiigiga
perpendikularbo'lgan tekislikda joylashgan uyurma sodir qilinadi. Zaryadning
harakat tezligi 40...45 m/sekga erishadi. Aralashma hosil qilish farqlanishini
o'ziga xosligi, bu yonilg'i oqimi va porshen usti bo'shlig'idan siqib
chiqariladigan zaryad harakatlarini qarama-qarshiligidir, natijada yonish
kamerasi hajmida muallaq (aralashmagan) yonilg'i miqdorini ko'payishiga
yordam beradi va ushbu jarayonni hajmiy aralashmaga yaqinlashtiradi. SNIDI
kamerasidan foydalanilganda 3...5 soplo teshiklari ishlatiladi. Yonilg'ini purkash
parametrlari VTZ va YAMZ turidagi yonish kameralaridagiga yaqin bo'Iadi
(3.34-a, b rasmga qarang).
SNIDI kamerasining kamchiligi devoryaqinidaaralashmahosil qilinadigan
yonish kamerasi kabi, yonish kamerasining chuqurligi tufayli porshen kal-
* Oxirgi yillarda dizellaming yonish kamerasining shakli bo'yicha SNJDI kamerasiga
yaqini yaratilgan bo'lib. ularda silindrga kirayotgan zaryadning yaratgan uyurmasidan foyda-
laniladi.
142
3.39-rasm. Ajratilgan yonish kameralari:
a — uyurmali (yuqoridagi proyeksiyada siqishda
asosiy bo'shliqdan uyurmali kameraga zaryadni
oqib o'tish yo'nalishi, pastdagisida esa
kengayishida uyurmali kameradan asosiy
kameraga); h — uyurmali va qo'shimcha ishga
tushirish to'zitish teshiklari bilan «Pintaks»
turidagi to'zitkich; d — old kamcra;
e — «MWM» dizelini bosimlar farqi
kam bo'lgan old kamerasi.
Iiipining balan^ligi, silindrlar ust
yopinasini, porshenni va ayniqsa
yonish kamerasi bo'g'zini issiqlik-
cImii zo'riqishi, shuningdek
F,.,,* I nisbat miqdorini kamli-
gi ortiqcha havoni ko‘p bo'lishini
f.ilab qiladi. SNIDI kamerasida
balandlik bo'yicha forsunkani joy-
lashishi devoiga va hajmga tushadigan
yonilg'i ulushlari orasidagi nisbatga
v.i dizelni tejamkorligiga ta’sir qiladi.
Shuning uchun dizelni ishlatish ja-
rayonida uni qismlarga ajratilishida
(orsunkaning joylashishini
o'/gartirishga ruxsat etilmaydi.
Ajratilgan yonish kameralarida
aralashma hosil qilish. Ajratilgan
yonish kameralar bo'g'iz bilan tu-
tashtirilgan qo'shimcha va asosiy
bo'shliqlardan tashkil topgan. Hozir-
gi paytda, asosan, uyurmali va old
kamerali yonish kameralari ishla-
tiladi. Qo'shimcha kamerani nom-
lanishi bu yerda butun yonish
kamerasi uchun qo'llangan (tarqalgan). Ko'rib chiqilayotgan yonish kame-
ralarini prinsipial farqi zaryadning qo'shimcha kamerada harakatlanish
xususiyati hisoblanadi (3.39-rasm). Yonish kamerasi uyurmali bo'lgan hola-
tida tutashtinivchi bo'g'izni o'q chizig'i doirasimon yoki silindrsimon uyurmali
yonish kamerasi ichki sathiga urinma bo'yicha yo'nalgan (3.39-a, b rasm).
Shuning uchun ularda zaryadni yo'naltirilgan uyurma harakati barpo qilinadi.
Zaryadning bo g'iz orqali oqib chiqish tezligi va unga yaqin bo'lgan eng
yuqori harakatlanish tezligi uyurmali yonish kamenisi hajmini nisbiy qiymati
(Kujt / Vyo) ga vabo'g'izni o'tish kesimini nisbiy qiymati (/4 / Fp) ga bog'-
liq holda uyurmali kamerada 100...200 m/sga yetadi (bunda Fp — porshen
yuzasi). Yonilg'i 3.39-a rasmda ko'rsatilgan yo'nalishdashtiftli to'zitkich bilan
purkaladi. Ba’zan ishga tushirishni osonlashtirish uchun bir xil joylashmagan
(ignaga nisbatan) ikkita to'zitish teshiklaridan foydalaniladi, biroq ulardan
biri harorati yuqori bo'lmagan zaryad hajmi doirasiga yonilg'ini uzatadi
(3.39-b rasm). Ishga tushirish rejimida ushbu teshik orqali yonilg'i uzatish
ulushi juda yuqori.
Forsunkadan tushadigan yonilg'i harakatlanuvchi zaryad bilan uyurmali
yonish kamerasi devoriga siqiladi. Shunday qilib, bu yerda ham devor yaqinida
143
aralashma hosil qilish element! mavjud bo'ladi. Uyurmali kameraning pastki
qismi ko'pincha issiqlikdan himoyalab, ajraladigan qilib tayyorlanadi. Uyurmali
kamera bo'g'zining harorati 6OO...65O°C gacha ko'tarilishi mumkin. Undan
oqib o'tadigan havo qo'shimcha ravishda isiydi va aralashma hosil bo'lishni
tezlashishiga yordam qiladi. Uyurmali kameraning ajraladigan qizigan qismiga
yonilg'ini tegib o'tishi ham bunga yordam beradi. Aylanishlar chastotasini
ortishi bilan uyurmali yonish kamerasini va unda joylashgan zaryadning
issiqlik rejimi ko'tariladi, bu ham aralashma hosil qilishni tezlashtiradi. Odatda,
uyurmali kamera hajmi Vuk < (0,5...0,6)К,„ bo'ladi, u holda yonilg'ining
hammasi uzatiladigan uyurmali kamerada katta yuklamali rejimlarda quyuq
aralashma hosil qilad;. Tabiiyki, bu yerda yonilg'i to'liq yonishi mumkin
emas. Ortiqcha havoning mavjud bo'lmasligi azot oksidlarini hosil bo'lishiga
to'sqinlik qiladi. Uyurmali kamerada yonish natijasida bosim ko'tariladi. Yona-
yotgan zaryad, yonish uchun ishlatilmagan havoning ko'p mujassamlangan
qismi porshendagi shakldor o'yiq ko'rinishida tayyorlangan yonish kamerasi
bo'shlig'iga (3.39-a rasm) oqib chiqa boshlaydi. Yonish kamerasining ikkala
bo'shlig'i va bo'g'zining shakli hamda joylashishi to'g'ri tanlanganida asosiy
bo'shliqda yonilg'ini tez va yetarlicha to'liq yonib tugashi ro'y beradi.
Old kamera bo'lgan holatida uning nisbiy hajmi va bo'g'zini kesimi qoidaga
ko'ra, uyurmali yonish kamerasiga qaraganda kichik (3.39-d rasm). fjfo
nisbatni kamligi yonish kamerasining ikkala bo'shlig'i orasida zaryadni oqib
o'tishida yo'qolishni ko'payishini keltirib chiqaradi. Bosimlar farqi kam bo'lgan
old kameralar ham mavjud (3.39-e rasm), ulardagi V„ k / Vyo va fJF nisbat
uyurmali kamerani shunga o'xshash qiymatiga yaqin, bu zaryadni oqib
chiqishida energiya yo'qolishini kamaytirishga intilish oqibatida kelib chiqqan
va shu usul bilan old kamerali dizelni tejamkorligi oshiriladi.
Silindrni old kamera bilan bog'laydigan teshiklar o‘q chiziqlarining
yo'nalishi shunday qilinganki, siqish taktida zaryadni oqib chiqishida uni
tartibsiz harakati paydo qilinadi. Oqib chiqish tezligi 300 m/s va undan
yuqoriga erishadi. Silindrdan kelayotgan zaryad oqimiga qarshi purkash amalga
oshiriladi. Old kamerada zaryad turbulizatsiyalanishini jadallashishi yonilg'i
bilan havoni yaxshi aralashishiga yordam beradi. Quyuq aralashmani tez,
biroq chala yonishi natijasida old kamerada bosim keskin ortadi. Yonayotgan
zaryadni yonish kamerasini asosiy bo'shlig'iga oqib chiqishi boshlanadi, u
yerda yonilg'ini jadal aralashishi tufayli havoning ortiqlik koeffitsiyenti
kichik bo'lganida ham (a = 1,15...1,2) yonilg'i tez va yetarlicha to'liq yonib
tugaydi.
Uyurmali yonish kamerasi kabi aylanishlar chastotasini va yuklamani
ortishida sodir bo'ladigan old kamera va unga oqib o'tadigan zaryadlar haroratini
ko'tarilishi aralashma hosil qilish jarayonini jadallashtirishga va yonilg'ini
tezroq alangalanishiga yordam beradi. Yordamchi yonish kameralarida bosimni
144
keskin ortishiga qaramasdan (ayniqsa, old kamerali aralashma hosil qilishda)
asosiy kamera bo‘shlig‘iga yonayotgan zaryadlarni asta-sekin oqib o‘tishi
natijasida porshenustidagi bo‘shliqdabosimni ko'tarilishi nisbatansekin sodir
bo'ladi. Asosiy bo'shliqda yonilg'ining ko‘p qismi YUCHN dan keyin yonib
tiigaydi, bu bosimning keskin ko'tarilishini keltirib chiqarmaydi.
Havoning bosim ostida kiritish usulida aralashma
hosil q i 1 i sh. Bosim ostida kiritishda sikllik yonilg'i uzatish miqdori 77,, pK / a
nisbatga proporsional ravishda ko'paytirilishi kerak. Sezilarii darajada ko'p bo'lgan
sikllik yonilg'i Gsyo ni purkash davomiyligi (vaqti) bosimsiz kiritiladigan
asosiy dizelning purkash davomiyligidan ortiq bo'lmasligi kerak. Sikllik uza-
lishni quyidagicha ifodalash mumkin: Gsyo = fpl hplakt -r/uzal pyo. Plunjer-
ni faol yo'li:
I, _ r Ar _ f ^Vak!
'lp!akt cp! .о'г^тakt Lpl o'r •
Bundan
Ьфак! =
Gs.yo^
fplcpl ,o‘r WuzfitPyo
Demak, purkash, aralashma hosil qilish va yonishni davomiyligi bog'liq
bo'lgan plunjemi faol yo'li A^akl ni davomiyligi ortib ketmasligi uchun (7jjb
ni ortishida plunjer kesimi yuzasi /pl va uni o'rtacha tezligi cplo.r ning faol
yo'li hududida oshirish kerak. cplo.r ni oshirish imkoni plunjemi kulachokli
yuritmasini ishonchli ishlash sharoiti bilan cheklangan. Shuning uchun
bosim ostida kiritish usulida har doim plunjer diametrini oshirishga harakat
qilinadi.
Yonilg'ining sikllik uzatihshini quyidagicha ham ifodalash mumkin:
°-=^£
Bundan yonilg'ini sikllik uzatihshini oshirish va purkashni umumiy
davomiyligini saqlab qolish uchun GSy,, = ga proporsional ravishda
to'zitish teshigini samarali o'tish kcsiini (/*/),. ni oshirish kerakligi kelib
chiqadi. Formuladabelgi ustidagi chiziq bosim ostida kiritish ko'rsatkichining
bosimsiz kiritiladigan dizel ko'rsatkichlanning miqdoriga bo'lgan nisbatini
bildiradi.
Ikkinchi imkoniyat purkash bosimini G^y, marta ortirish. Amalda ushbu
tadbirlar birgalikda amalga oshiriladi, ya’ni Gsyo miqdorini ko'payishiga
nisbatan (p/)t kam darajada orttiriladi va Glyo miqdorga nisbatan purkash
bosimi kam darajada orttiriladi. Purkash bosimini orttirilishi yonilg'ini
145
maydaroq va bir jinsli to'zishini ta’minlaydi, bu aralashma hosil qilish
sifatini oshirishga yordam beradi. Purkash bosimini zarur darajada ko'paytirilishi
aralashma hosil qilish jarayonini talab qilingan tezlashish darajasidan kelib
chiqqan holda o'matiladi. Yonilg'i zichroq muhitga purkalganda uning oqimini
sochilish burchagi kattalashadi. Agar yonilg'i tizimi asosiy qismlari
(elementlari)ni tanlash bilan bosim ostida kiritish usulida yonilg'i oqimlari
rivojlanishini tezlanishi ta’minlansa, u holda stexiometrik sath o'lchamlari-
ni orttirish kerak va shunday yo'l bilan aralashma hosil qilish va yonish
davomiyligini ortishiga yo'l qo'ymaslik mumkin. Ushbu sharoitga purkash
bosimi miqdorini yetarlicha ortishi mos keladi. /pl va purkash bosimi qiymatini
orttirish yonilg'i tizimi detallari yuklamasini sezilarli ko'paytiradi.
Gazturbina orqali bosim ostida kiritish usulida aylanishlar chastotasini va
yuklamani ortishi bilan silindrdagi zaryad zichligi ham ortadi, alangala-
nishni kechikish davrini vaqt bo'yicha davomiyligi esa qisqaradi.
Alangalanishning kechikish davrida yonilg'i oqimlarini talab qilingan darajada
ichiga kirib borishni ta’minlash uchun aylanishlar chastotasi va yuklamani
ortishi bilan bosimsiz kiritiladigan dizelga qaraganda yonilg'i uzatish
apparaturasi purkash bosimini keskinroq ko'tarilishini ta’minlashi kerak.
Havoning bosim ostida kiritish usuli bilan yuqori darajada kuchaytirishda
nasos-forsunkalardan va akkumulator turidagi yonilg'i tizimlaridan foydala-
nish kerak bo'lib qolishi mumkin.
Bosim ostida kiritish usulida zaryad zichligining ortishi tufayli aylanma
harakatlanuvchi zaryad bilan olib ketiladigan yonilg'i tomchilari ko'payishi
mumkin, buning natijasida bayon qilinganidek, oqimning sochilish burchagi
kengayadi. Zaryadning harakatlanish tezligi kiritishdagi bosimga sezilarli darajada
bog'liq bo'lmaydi. Bosim ostida kiritishda zaryadni harakatlanish tezligini eng
maqbuli tomchini olib ketish va oqimning sochilishi burchagini ortishini
ko'rsatib o'tilganiga bog'liq holda bosimsiz kiritiladiganiga qaraganda birmuncha
kam bo'ladi.
3.5.3. YONISH VA ISSIQLIK AJRALIB CHIQISH JARAYONLARI
3.3-§ dan kelib chiqqan holda yonish murakkab fizik-kimyoviy jarayon
hisoblanadi. Dvigatelning ko'p ко'rsatkichlariga yonish jarayonining fizik-
kimyoviy xususiyatini o'ziga xosligi emas issiqlik ajralib chiqish qonuniyati
va uning keltirib chiqaradigan silindrdagi bosim va haroratni o'zgarishi ta’sir
qiladi. Ular siklning energetik, tejamkorlik va ekologik ko'rsatkichlarini hamda
detallardagi statik va dinamik yuklamalar va boshqalami belgilaydi. Dvigatel
ishining eng yaxshi ko'rsatkichlari valni 15...30° burilish burchagi oralig'ida
bosimning bir tekis ko'tarilishini ta’minlaydigan porshen YUCHN ga 5... 15°
yetmasdan issiqlik ajralib chiqishi boshlanib va asosan 45...50° burchak ora-
lig'ida tugaydigan nominal rejimda ta’minlanadi.
Bunday xususiyat bilan issiqlik ajralib chiqishida haqiqiy siklda issiqlikdan
foydalanish v = const bo'lganda issiqlik berish siklidan kam farqlanadi, chunki
porshen YUCHN da kam tezlik bilan harakatlanadi va shuning uchun issiqlik
146
niialib chiqish paytida kam yo'l o'tadi. Agar issiqlik ajralib chiqish YUCHN
dan 35° o'tgandan so'ng tugasa, u holda gazlarning keyinchalik kengayish
d.irajasini eng kichik qiymati siqish darajasidan faqat 11... 12% ga farq qiladi.
Haqiqatda asta-sekin issiqlik ajralib chiqishi, sovitish muhitiga issiqlik
yo'qolishini va dvigatelning mexanik yo'qolishini kamayishi tufayli uning
l.ih/ada ajralib chiqishiga qaraganda afzalroq. Yonish jarayonining fizik-kimyoviy
xususiyatini o'ziga xosligi alangani nurlanishiga, detallarda cho'kindi hosil
bo'lishiga va ishlatilgan gazlarning zaharligiga jiddiy ta’sir qiladi.
Dizelda issiqlik ajralib chiqish jarayonini 3 fazaga bo'lish mumkin (3.40-
nism). Davomiyligi 0i bo'lgan ularning birinchisida issiqlik ajralib chiqish
bn vaqtning o'zida yonilg'ini jadal isishi, bug'lanishi va ularning bug'larini
qizishi bilan o'tadi. Ma’lum paytgacha (a nuqta) isitishga va bug'lanishga
sarflangan issiqlik ajralib chiqishidan ko'p bo'ladi. a nuqtadan boshlab issiqlik
ajralib chiqishi ko'payadi. Ajralib chiqqan issiqlik isitishga va bug'lanishga
sarflangan issiqlikning o'mini to'liq to'ldiradigan payti, birinchi fazani tugashi
deb qabul qilinadi (b nuqta).
Issiqlik ajralib chiqishni birinchi davri davomida yonilg'i bug'lanishi tezligi
uning yonish tezligidan jiddiy ravishda yuqoriligini ko'rsatib o'tish kerak.
Shuning uchun yonish kamerasida birinchi faza davomida jarayonlarni har
bir rivojlanish sharoiti uchun yonilg'i bug'lari va yonilg'i-havo aralashmasi
to'planadi. Ikkinchi faza davomida issiqlik ajralib chiqishni R,r davomiyligida
ushbu to'plangan yonilg'i-havo aralashmasining ko'p qismi 3.3-§ da ko'rib
chiqilgan mexanizm bo'yicha yonadi.
Ikkinchi fazada birinchi faza tugagandan so'ng silindiga uzatilgan yonilg'ining
bir qism ham yonadi. d nuqtadan boshlab issiqlik ajralib chiqish mexanizmi
ustuvorligi, yonish tezligi zaryad haroratining yuqoriligi tufayli kimyoviy
reaksiya tezligining yuqoriligi bilan emas aralashish tezligi bilan me’yorla-
nadigan diffuzion yonish bilan bog'liq. Diffuzion yonishda issiqlik ajralib
chiqishi uchinchi fazada sodir bo'ladigan jarayonlar mohiyatini hosil qiladi
(0|H davomiyligi).
Ba’zan purkash, oqimni faol
rivojlanishi va aralashish doirasi
o'lchamlari nihoyasiga yetgandan so'ng
boshlanadigan issiqlik ajralib chiqishini
I o'rt inchi fazasi ham farqlanadi. Ushbu
faza uchun kichik tezlik bilan diffuzion
yonish xarakterli hisoblanadi. Agar
issiqlik ajralib chiqish tezligining egri
chizig'i logarifmik koordinatada qayta
chizilsa uni ajratib ko'rsatish mumkin.
Aralashish va issiqlik ajralib chiqishi-
ning sekinlashishi mos kelgan burchak
kocffitsiyentini o'zgarishi bo'yicha
bilish mumkin.
3.40-rasm. Dizelda issiqlik ajralib
chiqish tezligining tavsifi.
Issiqlik ajralib chiqish tavsifini olish uchun bir qator yo‘l qo'yishlarga
asoslangan indikator diagrammaga maxsus ishlov berish talab qilinadi. Ko'pin-
cha indikator diagramma bo‘yicha yonish fazalarining tahlili bilan kifoyalanib
qolinadi. Issiqlik ajralib chiqishi va yonish fazalarining davomiyligi indikator
diagramma bo'yicha mos kelmaydi. Yonish fazasini indikator diagramma
bo'yicha davomiyligiga porshenning harakati ta’sir qiladi (zaryad hajmini
o'zgarishi).
Yonishning birinchi fazasi yoki alangalanishning kechikish davri purkashni
boshlanishidan (<зрЬ) yonilg'ini purkamasdan havoni siqishdagi bosimidan
issiqlik ajralib chiqishi natijasida bosimni yuqori bo'ladigan (ajraladigan)
paytigacha bo'lgan vaqt т yoki tirsakli valni burilish burchagi 6! oralig'i bilan
aniqlanadi (3.41 -a rasmdagi bosim diagrammasining a nuqtasi).
Suyuq yonilg'i purkalganda alangalanishni kechikish davri oqimning
tomchilarga parchalanishi, yonish kamerasi hajmi bo'yicha tomchilami
birmuncha siljishi, isishi, qisman bug'lanishi va yonilg'i bug'larini havo
bilan aralashishi uchun kerak bo'lgan vaqtni, shu bilan birga kimyoviy
reaksiyani o'z-o'zidan tezlatish vaqtini ham o'z ichiga oladi. Aralashmani
turii jinsliligi alangalanishni rivojlanishiga ijobiy ta’sir qiladi, chunki
qandaydir doirada aralashma tarkibi va uni harorati bo'yicha alangalanish
uchun eng qulay sharoitni mavjud bo'lishini oldindan aniqlaydi. Aralashma
tarkiblarining barcha gammalarini va haroratlarini aynan mavjudligi juda suyuq
aralashmada, masalan, a = 6 va undan yuqori bo'lganda ham alangalanishi
mumkinligini belgilaydi. Agar alangalanishning kechikish davri purkash
davomiyligidan ko'p bo'lsa, u holda yonilg'i alangalanishini boshlanishiga-
cha barcha yonilg'i silindrga uzatib bo'linadi va uning ko'p qismi bug'lanishga
hamda havo bilan aralashishga uiguradi. Yonilg'ining bu qismini hajmiy
alangalanishi natijasida silindrda katta bosim paydo bo'Iadi, detallardagi dinamik
yuklamalar va shovqin nurlanishi ham yuqori bo'Iadi.
r ni davomiyligiga quyidagi omillar ta’sir qiladi:
Yonilg'ining alangalanuvchanligi. Yonilg'ining setan soni qancha ko'p
bo'lsa, uning alangalanuvchanligi shuncha yaxshi bo'Iadi. Keng miqyosda
qo'llaniladigan yonilg'ilardan oktan soni ko'p bo'lgan benzin eng kam
setan soniga ega bo'Iadi. (Jami faqat maxsus ko'p yonilg'ili dizellarda ishlatish
mumkin. Yonilg'ini alangalanish moyilligiga maxsus qo'shilmalami, masalan,
amilnitratlami, unga qo'shish orqali ta’sir qilish mumkin.
Yonilg'ipurkalishini boshlanishida zaryadning bosimi va harorati. Bosimni
va ayniqsa haroratni ortishi t. ni qisqartiradi. Shuning uchun havoni oraliq
sovitmasdan bosim ostida kiritish, siqish darajasini oshirish, purkashni
ilgarilatish burchagini ma’lum qiymatgacha kamaytirish r ni kamayishiga
yordam beradi. Foydalanish paytida tirqishlar orqali zaryadni sizib o'tishini
ko'payishi natijasida siqish oxirida zaryadning bosimi va harorati pasayadi, bu
r ni uzayishiga olib keladi.
Yonish kamerasining turi. Zaryad hajmida va devor yaqini doirasida yonilg'i
taqsimlanishini farqlanishi tufayli u r ga, shuningdek, yonish kamerasi
devorining haroratiga ham ta’sir qiladi.
148
Zaryadning yo ‘naltirilgan harakatining jadalligi. Dizelda zaryad harakati
(.idalligini ortishi alangalanishni kechikish davrini birmunchaga qisqartiradi.
Purkash va to ‘zitish tavsiflari. Purkashni jadallashtirish va yonilg'i oqimining
i ivojlanishini ma’lum oraliqqacha tezlashtirish r ni ozgina qisqarishiga yordam
lx: nidi.
Yuklamani о 'zgarishi. Yonilg'i nasosining konstruksiyasiga bog'liq holda r
l urlicha o'zgaradi. Agar uzatishni boshlanishi yuklamaga bog'liq holda o'zgar-
masa yuklama kamayishida yonilg'i purkashni boshlanish paytida zaryadning
bosimi va haroratini pasayishi tufayli r ozgina uzayadi. Agar yuklamani ka-
mayishida yonilg'i purkashni boshlanishi kechiksa, purkashni boshlanishida
•ulindrdagi bosim va haroratni ko'tarilishi tufayli r qisqarishi mumkin.
Aylanishlar chastotasini ortishi. n ning ortishi yonilg'i purkashni
boshlanish paytida zaryadni siqish tezligini orttirishga, yonilg'i to'zitilishini
yaxshilanishiga, bosim va haroratni ko'tarilishiga olib keladi. Ajratilgan yonish
kameralari bo'lgan holatda bo'g'zini va issiq kirgizmaning harorati ko'tariladi.
Bulaming barchasi n ni ortishi bilan г ni qisqarishiga yordam beradi, ayniqsa
ajratilgan yonish kamerali dizellarda. Bunda 0 davming davomiyligi tirsakli
valning burilish burchagi bo'yicha ortadi, lekin ajratilgan yonish kameralarida
kam darajada.
Yonishning ikkinchi fazasi yoki tez yonish fazasi, alangalanish payti
deb belgilangan paytdan boshlanib eng yuqori bosimga erishguncha davom
cladi. Ushbu fazani ikki qism yonishni boshlanishidan 6 nuqtagacha va 6b
oraliqga bo'lish mumkin (3.41-a rasm). Birinchi qism davomida г davrda
nlangalanishga tayyorlangan aralashmani bir qismi yonadi va tez issiqlik
.ijralib chiqishi hamda bosimni ko'tarilishi ro'y beradi. 6 nuqtadan boshlab
Mrayon yonilg'i va havoni aralashishi bilan me’yorlanadi, demak issiqlikni
ajralib chiqish va bosimni ko'tarilish xususiyatini yo'naltirilgan o'zgarishga
kcltirish mumkin. Yonishning ikkinchi fazasini rivojlanishiga va davomiyligiga
quyidagi omillar ta’sir qiladi.
r davrida va yonishni ikkinchi fazasi davomida silindrga uzatilgan
yonilg'iningmiqdori va holati. Purkashni 1 tavsifida (3.41-6 rasm) r davrda
n/atilgan yonilg'i miqdori kam shuning uchun (dp/dtp^) ham kam.
Yonilg'ining dastlabki purkalgan ulushi qancha mayda to'zitilsa va zaryad hajmini
tez egallasa, ikkinchi fazada issiqlik ajralib chiqishi va bosimni ko'tarilishi
shuncha jadal kechadi.
Zaryad harakatining tezligi. Zaryad harakatining tezligini bir qancha
miqdoigacha oshirilishi tez yonish fazasida issiqlik ajralib chiqishini
ladallashishiga yordam beradi. Kuchli o'ta uyurmalanishda yonishning ikkin-
chi fazasining ikkinchi qismida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori kamayadi.
I Jshbu fazaning birinchi qismida issiqlik ajralib chiqish jadalligi kamay-
maydi.
Yonish kamerasining turi. r davrini davomiyligiga, shuningdek, r davrda
va alangalanish boshlanganidan so'ng alangalanishga tayyorlangan yonilg'i-
havo aralashmasi miqdoriga ham ta’sir qiladigan yonish kamerasini turiga
149
3.41- rasm. Indikator diagrammasi va issiqlikni kiritish d
va ajralib chiqish Xx tavsiflari: a — yonish fazalari; b — yonganda silindrdagi bosimni
o'zgarishiga purkash tavsifi shaklining ta’siri.
yonishning ikkinchi fazasini rivojlanish xususiyati jiddiy bog‘liq. Devor
yaqini doirasiga qancha ko‘p yonilg‘i uzatilsa, issiqlik ajralib chiqish va bo-
simni ko'tarilish tezligi shuncha kam bo‘ladi.
Yuklama. Yuklamani kamayishida purkaladigan yonilg‘i miqdorini va uning
uzatish davomiyligini kamayishi bilan bog‘liq bo'lgan yonishning ikkinchi
fazasining tugash qismi hisobiga uning davomiyligi qisqaradi.
Aylanishlar chastotasi. Aylanishlar chastotasini ortishida tip TVB gradusida
ifodalangan 6H ning davomiyligi deyarli ortmaydigan darajada qisqaradi. Bu
kimyoviy reaksiyaning tezlashishiga yordam beradigan yonilg'i to'zitilishini
yaxshilanishi, vaqt bo'yicha purkash davomiyligini qisqarishi, zaryadning
harakatlanish jadalligini ortishi, zaryad holat ko'rsatkichlari p va Tni ortishi
bilan bog'liq.
Katta yuklanishlarda va nadduvli dizellarda yaqqolroq ifodalangan yonishning
uchinchi fazasi yoki tez diffuzion yonish bosim eng yuqori qiymatga erish-
gan paytda boshlanadi va undan keyin erishadigan eng yuqori harorat paytida
tugaydi. Ushbu fazani kechishi ikkinchi fazani tugashidan so'ng jadal issiqlik
ajralib chiqishini sodir bo'lishi bilan bog'liq. Issiqlik ajralib chiqish va hajm
ortish tezliklari birgalikda ma’lum qiymatga enshganda bosimni hajm o'zgari-
shiga yuqori darajada sezgirligi tufayli P ~ bosim pasaya boradi. Zaryad
harorati hajmning o'zgarishiga kam darajada bog'liq [t ~ , shuning
in Inin harorat pasayishi hajmni yuqori tezlik bilan kattalashishida, ya’ni
YUCHN dan uzoqlashganda boshlanadi. Uchinchi fazada jadal aralashish
liii.m diffuzion yonishga o'rin bo'ladi. Yonilg'i alangaga uzatiladi. Yonilg'ining
miqdori ko'p bo'lgan doirada qorakuya (qurum) hosil bo'lishini jadalligi sodir
bo'ladi. Alangaga purkaladigan yonilg'i ulushi alangalanishini kechikish davri
nisb.it n ko'p bo'lmaydi. Issiqlik ajralib chiqish boshqariladigan hisoblanadi.
Avnm hollar (masalan, yuqori bosim ostida kiritiladigan dizellar)da yonishni
ко'. ib chiqilayotgan fazasida va ikkinchi fazasida issiqlik ajralib chiqishni tezligi
inohiyati bo'yicha bir-biriga yaqin.
Yoiiishning uchinchi fazasini rivojlanishiga quyidagi omillar ta’sir qiladi.
Yonishni boshlanishidan keyinpurkaladigan yonilg‘ining to ‘zitilish sifati va
miqdori. Agar yonilg'ini purkalishi uchinchi fazani boshlanishigacha tugallan-
4i, ti holda ushbu fazada ajralib chiqadigan issiqlikning miqdori ko'p bo'lmaydi.
Bunday hodisa, xususan, dizelning kam yuklanishlarida ro'y beradi.
Havo zaryadi harakatining tezligi. Zaryad harakati tezligini ma’lum eng
in.iqbul qiymatigacha oshirilishi, uchinchi fazada issiqlik ajralib chiqishini
ko'paytiradi. Zaryadni «o'ta uyurmalanishi» da uchinchi fazadagi issiqlikni ajralib
i hiqi »hi kamayadi. Bu zaryad hajmida yonilg'i taqsimlanishini yomonlashishi
vii yonish mahsulotlarini bir alanga doirasidan boshqa doiraga ko'chishi bilan
bog'liq hisoblanadi. Ikkala omil ham chala yonishni ko'paytiradi va dizeFhi
iin.ib chiqishini keltirib chiqaradi.
Havoni bosim ostida kiritish. Bosim ostida kiritishni qo'llash issiqlik ajralib
i hlqishini ko'paytiradi. Bosim ostida kiritishda uchinchi faza davomida ajralib
< lnq.idigan issiqlikning miqdori ikkinchi faza davomida ajralib chiqadigan issiqlik
iinqdoridan ko'p bo'lishi mumkin. Bunda issiqlik ajralib chiqish tezligi ham
viiqoii bo'ladi Bosim ostida kiritish darajasini ortishibilanuchinchi fazaning
il.ivonm ligi va ushbu davrda issiqlikni ajralib chiqishi ko'payadi.
zlilanidilarchastotasiningortishi. n ni ortishi tufayli yonilg'ini uzatish va
to'/itr.li i.idali.ish.idi, zaryad harakatini tezligi esaortadi. Uchinchi fazani vaqt
Ixi'vk luil.ivoiinvIiKi qiM|.inidi,gradusbo'yichaesaozginako'pbo'lishi mumkin.
% * in к * h ii 11 в * toitnichi fnziisi (yonib tugash) sikl eng yuqori haroratga
ciidwnii pnvid in boslil.unh, issiqlik ajralib chiqishni tugashigacha davom etadi.
I .him lii/iul.i ai.il.i.hisliin k.un ic/lip.iu i diffuzion yonish ham sodirbo'ladi,
< In и ik i v<>i nip i vii ok .к Парк I.. asosiy qismi ‘larflangan bo'ladi Qulay sharoitda
your Inn oldingi l.i- .il-ii kI.i Iio iI bo'lgan qoi.ikny.ini yetarlicha to'liq yonib
lnpaslii soiln bo'ladi.
I’o'itirtt li. faz.in.ng nvojl ini Jiig.i quyfd igi omilar ta’sir qiladi.
yadning turhnlcntlipulsatsivast. IП n yonilg' va havo zarrachalarini o'z
vaqiida bir biriga tcgibtinish ehiiinollipini onunidi. Yuqorichastotalipulsatsiya
yonishni Higashi uchun zami bo'lgan qorakuya va zaryad zarrachalari orasidagi
ni tbiy lezlikni ta’minlaydi.
Purkash oxirida uzatiladiganyonilg'i ulushiningto‘zitish sifati. Tomchining
< up katta diametri qancha katta bo'lsa, yonilg'ining yonib tugash jarayonini
davomiyligi shunchaga ko'p bo'ladi. Purkash bosimining pasayish davomiyligini
150
151
cho'zilib ketishi, qayta purkash yonish jarayonini cho‘zilib ketishini va
qorakuyani hosil bo'lishini ruxsat etib bo'lmaydigan darajaga olib keladi. Bunda
faqat issiqlikdan foydalanish yomonlashib qolmasdan, to'zitish teshiklarini
kokslanishi va detallardagi cho'kindilami yuqorililigi tufayli dizelni ishonchli
ishlashi ham pasayadi.
Silindr ichi bo‘shlig'ining sovuq sathiga yonilg'ini tushishi. Bu hodisa ham
yonib tugashni cho'zilib ketishiga olib keladi, shuning uchun dizelni qizishigacha
uni yuklantirish maqsadga muvofiq emas.
Bosim ostida kiritish. Purkash davomiyligini cho'zilib ketishi tufayli bosim
ostida kiritish yonib tugash jarayonini birmunchaga cho'zilib ketishiga olib
keladi, ko'pincha yonish kamerasining hajmida yonilg'i taqsimlanishini
yomonlashtiradi.
3.6. ISSIQLIK KIRITISH, AJRALIB CHIQISHI VA UNDAN
FOYDALANISH TAVSIFI. KENGAYISH JARAYONI BOSHLANISHIDAGI
PARAMETRLARNI HISOBLASH
Indikator diagrammadan foydalanib, issiqlikni ajralib chiqish hamda
foydalanish qonuniyatini o'rnatish va dvigatelning ichki issiqlik balansini
tuzish mumkin. 3.42-rasmda indikator diagramma va issiqlikni kiritish hamda
ajralib chiqishi birgahkda ko'rsatilgan.
Issiqlikni kiritish tavsifi deb, o'lchamsiz
ko'rinishda qurilgan, purkashni integral
tavsifi bilan mos keladigan tirsakli valning
burilish burchagiga yoki vaqtga bog'liq bo'lgan
c = vPurPyJu I (fPy«fu) nisbat tushuni-
0
1,0
0
1,0
ladi.
Issiqlik ajralib chiqish tavsifi deb,
ko'rsatib o'tilgandek, issiqlik ajralib chiqish
koeffitsiyenti x ni tirsakli valning burilish
_ burchagiga yoki vaqtga bog'liqligi tushuniladi.
Issiqlik ajralib chiqish tavsifmi hisoblash
uchun Qt = tsUc._x + Lc._x + Qisrx balans
tenglamasidan foydalaniladi, bunda
tsUc._x — alangalanish paytidan joriy payt-
gacha zaryadning ichki energiyasini
o'zgarishi; Lc._x — alangalanish paytidan
joriy paytgacha gazlarni bajatgan ishi;
Qisrx — alangalanish paytidan joriy payt-
gacha davr ichida zaiyad atrofidagi detallaiga
3.42- rasm. DviBatelniiig ichki undan berilgan issiqlik miqdori. Ko'rilayot-
issiqlik balansi. gan paytgacha siklda kiritilgan issiqlikni ishchi
152
(b) siqish-kcngayish diagrammasi.
lismning ichki eneigiyasini orttirishga va ish bajarishiga sarflangan issiqlik ulushi
sifatida issiqlikdanfoydalanish koeffitsiyenti £x tushunchasi kiritiladi:
Qx ifodasini К Hu ga bo'linsa, Zx = fx + 1 (П P,.,и.) hosil
bo'ladi. (1 — zx) ayirma ko'rilayotgan vaqtda ajralib chiqmagan issiqlikning
nisbiy qismini tavsiflaydi.
3.42- rasmda zaryad hajmi funksiyasida dvigatelning ichki issiqlik balansi
ko'rsatilgan. YUCHN gacha qismida Lx._x manfiy, chunki ish zaryadni si-
qishga sarflanadi. YUCHN dan keyin biror paytda ish manfiy ishning o‘mi-
ni qoplaydi va Lc._x = 0 bo'ladi. Keyinchalik kengayishning oxirigacha £c._x
ortadi. ДСХ..Х harorat eng yuqori haroratga erishgunicha kattalashadi. tsUc._x
ni aniqlashda, havoning ortiqlik koeffitsiyenti a ning berilgan qiymatida
butun jarayon uchun zaryad tarkibi taxminan nazariy yonish mahsulotlariga
mos keladi deb qarash mumkin. Zaryadning devorga o'tkazgan issiqlik miq-
dorini hisoblash uchun 2.2.2-bandda keltirilgan (2.45) tenglamadan
foydalanish mumkin.
3.42- rasmdagi Qchy,, chala yonish natijasida ajralib chiqmagan issiqlikning
miqdori. Uni ishlatilgan gazlarning tahlili bo'yicha aniqlash mumkin. Ichki
issiqlik balansi issiqlik eneigiyasini ajralib chiqishi va mexanik enetgiyaga
aylanishi dinamikasi, shuningdek, issiqlik yo'qotish dinamikasi to'g'risida
ham ko'rgazmali tasawur beradi. Porshenli dvigatellarda zaryaddan devorlaiga
o'tib ketgan issiqlikdan tashqari yonishni o'z vaqtida sodir bo'lmasligi va
chala yonishi natijasida ham issiqlik isroflari bo'ladi. 3.42-rasmdagi ab kesim,
xususan issiqlik ajralib chiqish o'z vaqtida bo'lmaganligini bildiradi.
Kengayish jarayonini boshlanishi z nuqtadagi ko'rsatkichlar holatining
hisoblash uslubini ko'rib chiqamiz. 3.43-b rasmda dizelning haqiqiy (uzluksiz
chiziq) va birmuncha ideallashtirilgan hisoblangan (shtrixlangan chiziq)
siqish — kengayish diagrammasi keltirilgan.
Hisoblangan diagrammada yonish YUCHNda boshlanadi va bosimni
o'zgarishi issiqlik aralash usulda beriladigan termodinamik sikl kabi bo'ladi
deb qabul qilingan. Hisoblangan diagramma chiqarish klapani ochilganda bosimni
kamayish xususiyatidagi o'zgarishni ham e’tiborga olmaydi. Hisoblangan
153
diagrammaga nisbatan haqiqiysi «doiralangan» deb hisoblanadi. Dizelning haqiqiy
diagrammasida z nuqta taxminan yonishning uchinchi fazasini tugash paytiga
mos keladi. Quyida bayon qilinadigan hisoblash uslubi, o'xshash konstruksiyali
dvigatellardagi issiqlik ajralib chiqish tadqiqotlari natijalari bo'yicha loyihala-
nadigan dvigatelning doiralanmagan indikator diagrammasini z nuqtasida faol
issiqlik ajralib chiqish koeffitsiyenti miqdorini yetarlicha aniqlik bilan yaqinla-
shishini baholash mumkinligiga asoslangan. Termodinamikaning birinchi
qonunga asosan z nuqta uchun quyidagini yozish mumkin (tenglamani sodda-
lashtirish uchun I kg yonilg'ini yonishi ko'rib chiqiladi).
(3-14)
bunda: A(7,.z = Uz -U's, biroq U. - и. (M. + Mr) ( u"z — z nuqtadagi 1 kmol
yonish mahsulotlarini T haroratdagi ichki energiyasi, ma’lumotnomalarda
keltirilgan gazlaming issiqlik sig'imi yoki ichki energiyasi miqdori bo'yicha
hisoblanadi); u„ = usMx + usMr (us va и" — c nuqtadagi 1 kmol havo va
yonish mahsulotlarini Ts haroratdagi ichki energiyasi).
Diagrammaning s-z' qismida ish bajarilmaydi. z-z'qismidagazlaming
ishi quyidagicha bo'Iadi:
Lz-z = = P:V; - Рг-Vyo-
pz- = дЛ bo'lganligi tufayli
^-Z=P^-^PsP,o.
, Holat tenglamasi bo'yicha, P1PZ = 8314(A72 + Mr)Tz va psPyo =
= 8314 (Л7( + Л/,) 7}. Ushbu ifodalami hisobga olish bilan (3.14) ifoda quyidagi
ko'rinishga ega bo'Iadi:
и + + 8314 (a/j+Л//-) Я7^ = ^Л72 + 47^^н^ + 8314 ^Л72 + 47^.^ 7^.
Oxirgi ifodani + Mr) ga bo'lib, va (Л/2+Л/г)/
(Mf + Mr) = ц bo'lishini e’tiborga olinsa, quyidagi formula hosil bo'Iadi:
^A/[M(l + /)] + («s+/«0/(1+^)+8314^ =a(«>8314TJ. (3.15)
3.43- a rasmda uchqundan o't oldiriladigan dvigatelni siqish-kengayishini
haqiqiy va hisobli diagrammasi keltirilgan; ushbu holatda u = Uz-Us.
a > 1 bo'lganda oxirgi tenglama quyidagi ko'rinishga ega bo'Iadi:
Ъни + us+rus =
Л7,(1+у) 1+/ z r
(3.16)
154
3A-jadval
Dvigatellar p;, MPa Я T2, К Up/c’i)™, MPa/grad TVB
Ajratilmagan yonish kamerali dizellar 7,5-15* 1,4-2,1* 0,70...0,82 1800...2200 1,2 gacha
Devor yaqinida aralashma hosil qilinadigan dizellar 6,5...8,0 1.4.. 1,9 0,65-0,75 1750—2100 0,3-0,6
Ajratilgan yonish kamerali dizellar 6,0...7,5 1,2-1,8 0,60...0,75 1700-2000 0,25-0,40
Hcnzinda ishlaydigan 3,0...5,5 3,6... 4,0 0,80...0,90 2500...2850 0,15-0,25
* Bosim ostida kiritiladigan dvigatellarda.
a < 1 bo'lganda yonilg'ini yonishida issiqlikning bir qismi (ДЯ )kjm
ajralib chiqmaydi, u holda (3.16) tenglama quyidagi ko'rinishga ega bo'Iadi:
-ДЯ.)/[Л/, (1 < z)| <
+(», +/“,)/0 + z) = /'"'r <3I7)
(3.15)...(3.17) tenglamalar ketma-ket yaqinlashtirish yoki chiziqli tasvir*
usuli bilan yechiladi.
Л Л
it" va it" larni hisoblash uc =^riud va uz = ^riuZi ifodalar bo'yicha
‘ 1 i=l i=l
ani.ilga oshirilishi inumkin.
Hund.i r, yonish mahsulotlari tashkil etuvchilarini hajmiy (molar)
qismi i/( va и, I kmol yonish mahsulotlarini tashkil etuvchilarini mos
holda /’va Г haior.illandagi ichki energiyasi. Ulaming qiymatlari ma’lumot-
nomalarda keltinlgan I )i/cl uchun l't ni hisoblashda yonish kamerasini turiga
bog'liq bo'lgan bosimning ortish darajasi berilishi kerak. Barcha hollarda
issiqlikdan foydalanish koeffitsiyeiiti ning qiymati beriladi. Dizelning
ishlashini nominal rejimi uchun A va larni tavsiya ctiladigan qiymatlari
3.4-jadvalda keltirilgan.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun A = pTJTs ga teng, u
holda hisoblanadigan bosim pt = Aps ga teng bo'Iadi. Ushbu holatda siklning
eng yuqori bosimining haqiqiy qiymati pz = 0,85рг bo'Iadi. г nuqta bilan
ifodalanadigan holatdagi dizel silindri hajmi z va c nuqtalar uchun holat
*v'z =<Tz , a) empirik bog'liqlikdan foydalanilganda tenglamani analitik yechish
mumkin.
155
tenglamalaridan foydalanib aniqlanadi. Ushbu tenglamalami bir-biriga bo‘lib
quyidagini olamiz:
Xp = A (Tz/Ts) bundan p = (// / Л) (Tz / Tc). (3.18)
u holda
Vz = V^p.
3.7. KENGAYISH JARAYONI
Porshenning ish yo‘li davomida kechadigan kengayish foydali ish bajarib,
dvigatel valida ijobiy burovchi momentni ta’minlaydigan bosimsiz kiritiladi-
gan dvigatellardagi birdan-bir jarayon hisoblanadi.
Kengayish issiqlik almashinuv sathlarini va porshen usti bo'shlig'idagi
bosimni o'zgaruvchan qiymatlarida sodir bo'ladi hamda halqasimon zichlik
orqali ishchi jismni ozgina miqdorda yo'qolishi bilan kuzatiladi.
Kengayish jarayonining boshlanishida yonilg'i yonishi davom etadi.
Uning issiqligi, asosan, ishchi jism ichki eneigiyasini oshirishga ketadi,
chunki porshenning siljishi ko'p emas va gazlarni sodir qiladigan ijobiy
ishi ham kam. Yonishda ajralib chiqqan issiqlikning bir qismi yonish
kamerasi sathi orqali sovitish tizimiga o'tkaziladi. Tirsakli valni aylana
borishida porshen usti hajmini ko'payishiga qaramasdan, porshenni
YUCHN dan siljishini boshlanishida yonilg'ini yonishida issiqlik ajralib
chiqish miqdorini issiqlik almashinuv va ish bajarishga sarflanganidan
ko'p bo'lganligi tufayli silindrda bosim ko'tariladi. Porshen YUCHN dan
o'tgandan so'ng dizellarda bosimni ko'tarilishi uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellarga qaraganda ko'p davom etadi. Zaryad bosimining ortishini
keltirib chiqaradigan yonishda ajralib chiqqan issiqlik, kengayish taktini
3.44-rasm. Kengayish
jarayonida T, p, S, nt va kt
larning o'zgarishi.
boshlanishida politrop kengayish ko'rsatkichi
ni joriy qiymati manfiyligini oqibati
hisoblanadi.
Porshenning PCHN tomon keyinchalik
siljishida yonilg'ini yonishida issiqlik ajralib
chiqishini kamayishi, shuningdek, ish
bajarishga va issiqlik almashinuviga sarflangan
issiqlikni ortishi kuzatiladi. Ushbu hodisaning
natijasi bo'lib, bosim ortishini sekinlashishi va
uning eng yuqori qiymatiga erishishi
hisoblanadi, so'ngra uning keskin pasayishi
boshlanadi.
Silindrda ishchi jism haroratining eng yuqori
qiymatiga pt dan keyin erishadi. Eng yuqori
bosim va harorat oralig'ida kengayish politropi
«2 ning oniy miqdori musbat bo'laboshlaydi.
7’11ИХ erishilganda yonilg'ini yonib tugashida
156
ajralib chiqadigan issiqlik gazlarni sodir qiladigan ishiga teng bo‘Iib qoladi
(devorlarga o‘tib ketgan isroflarni ayirish bilan), ya’ni qandaydir lahzada
kengayish jarayoni kvaziizotermik bo‘lib qoladi va n2 =1 bo‘ladi. Ushbu
lahzadan boshlab harorat pasayishi boshlanadi.
Porshenning pastga siljishida zaryad hajmini keyinchalik kattalashishi
birmuncha vaqtda yonilg’ini yonib tugashidagi issiqlik berish issiqlikni de-
vorga o'tishidagi isrofiga tengbo'lib qolishiga olib keladi. Ushbu paytda politrop
ko'rsatkich n2 ning miqdori adiabat ko'rsatkichi k2ga teng bo'ladi. Demak,
ushbu paytda ishchi jismning ichki energiyasi hisobiga ish sodir qilish bilan
birga kvaziadiabat kengayishga o'rin bo'ladi.
Taktni boshlanishida dissotsiatsiya natijasida yo'qotilgan va molekulalami
keyinchalik rekombinatsiyalanishi (qayta tartiblanishi) da qayta ajralib
chiqadigan issiqlik, dissotsiatsiya mavjud bo'lmaganda foydalanish mumkin
bo'lgandagiga qaraganda kam samara (kengayishni kam darajadaligi) bilan
foydalaniladi.
Shunday qilib, kengayish jarayoni davomida kengayish politrop ko'rsat-
kichining joriy qiymatini monotonli kattalashishi sodir bo'ladi (3.44-rasm).
Hisoblashlarda, odatda, n2 ning o'rtacha qiymatidan foydalaniladi. Buning
uchun muvofiq kelgan tajribalami ishlab chiqish yo'Ii bilan dvigatelning
konstruksiyasini va ishlash rejimini o'ziga xosligiga bog'liq holda hisoblashlar-
ni bajarish uchun n2 ni tanlashga imkon beradigan ma’lumotlar olinadi.
Kengayish jarayoni oxiridagi ishchi jism ko'rsatkichlari politrop jarayoni
ifodalari bo'yicha aniqlanishi mumkin:
/1 \n2
, (3-19)
va
Th=T^r'- (3-20)
bunda: ~Vh! Vt — keyinchalik kengayish darajasi. Uchqundan o't
oldiriladigan dvigatellar uchun (A = t)
Ph = Р/
(3-21)
(3.22)
Politrop ko'rsatkich n2 miqdorini tanlash. n2 ko'rsatkich dvigatelning
turiga, uning konstruksiyasini o'ziga xosligiga va ishlash rejimigabog'liq. Silindr
devori orqali issiqlikni yo'qolishi hajm birligiga to'g'ri keladigan sath (F / Уг)
ga bog'liq, u holda silindr hajmi К o'zgarmas bo'lganda uning diametrini
kattalashtirish issiqlik almashinuvchi nisbiy sathlarni kamayishi bilan
157
kuzatilishi kerak, chunki qisqayo’lli dvigatellar uchun n2 ko‘rsatkich shunday
hajmli uzun yo’lli dvigatellarga qaraganda kam bo’lishi kerak.
n2 ko’rsatkich miqdorini silindr o’lchamlarini proporsional ravishda ortishi
ham kamaytiradi, chunki ushbu holatda ham F/ К nisbat kamayishi kerak.
n2ning miqdoriga tirsakli valning aylanishlar chastotasi bilan aniqlanadigan
issiqlik almashinuvi vaqti jiddiy ta’sir qiladi. Aylanishlar chastotasini ortishi
bilan issiqlik almashinuvi vaqti kamayib, n2 ni ham kamaytiradi. Yonish
jarayonini tirsakli valning burilish burchagi bo’yicha birmunchaga cho’zilib
ketishi ham keltirilgan yo’nalish bo’yicha ta’sir qiladi. Agar uchqundan o’t
oldiriladigan dvigatellarda bu cho’zilib ketish aralashmani birmuncha ilgariroq
yondirish bilan o’mi to’ldirilsa, dizelda esa kengayish chizig’ida ko’p issiqlik
ajralib chiqishi tufayli politrop ko’rsatkichi n2 kamayadi.
Dizellarda yuklamani kamayishiga sikllik yonilg’i miqdorini kamaytirish
bilan erishiladi. Shuning uchun kengayish chizig’ida issiqlik ajralib chiqish
miqdori kamayadi va bunda n2 ko’rsatkichning o’rtacha qiymati ortadi.
Uchqundan o’t oldiriladigan dvigatellarda yuklamani kamayishi noqulay
sharoitda silindrda oz miqdordagi ishchi aralashmani yondirish bilan bog’liq.
Buning natijasida yonish jarayoni cho’zilib ketadi va bir vaqtning o’zida issiqlik
almashinuvidagi issiqlikning nisbiy yo’qolishi ortadi. Bundan tashqari drossel
qopqoqni bekila boshlanishida uchqundan o’t oldiriladigan dvigatellarda aralashmani
birmunchaga quyuqlashishi kuzatiladi, bu yonish tezligini ozgina kamaytiradi,
ilgariroq yondirish bilan n2 ni kamaytirish kerak. Buning natijasida drossel
qopqoq 100 dan 50% gacha bekilganda politrop kengayish koeffitsiyenti deyarli
o’zgarmaydi. Kam yuklanishlarda n2 birmunchaga ortadi.
Dvigatelni isitishda yonish kamerasi va silindrlar devorlariga issiqlikni
ko’p o’tish isrofi kuzatiladi, shuning uchun n2 ko’rsatkichning miqdori
ko’payishi kerak. Boshqa tomondan silindr, porshen guruhlari detallari uchun
issiqlik o’tkazuvchanligi kam bo’lgan keramik ashyolardan foydalanilsa, n2
qiymatini kamayishiga olib kelishi kerak.
Dizel va benzinda ishlaydigan dvigatellar uchun politrop ko’rsatkichi n2
ni, shuningdek kengayish jarayoni oxiridagi bosim va haroratlarni qiymatlari
3.5-jadvaIda keltirilgan.
3.5-jadval
Dvigatel turi Ko'rsatkichlar nomi
«2 MPa
Benzinda ishlaydigan dvigatellar Avtotraktor dizellari 1,23... 1,30 1,18...1,28 0,35-0,5 0,2...0,40 1200... 1500 1000...1200
158
IV BOB
INDIKATOR VA SAMARALI KO‘RSATKICHLAR
DETALLARDA ISSIQLIK YUKLAMALARI
ISSIQLIK BALANSI
4.1. INDIKATOR KO'RSATKICHLARI
4.1.1. UMUMIY HOLAT
Indikator ko'rsatkichlari deb, dvigatel silindrida gazlarning sodir
qiladigan ishini tavsiflaydigan kattaliklarga aytiladi. Ularga indikator quv-
vat, o‘rtacha indikator bosim, indikator FIK, solishtirma indikator yonil-
g'i sarfi kiritiladi.
Dvigatel silindridagi (indikator diagramma) jarayonlar majmuasini
termodinamik siklga yaqinlashish darajasi nisbiy FIK % ~ ~ bilan
baholanadi. U holda indikator FIK quyidagicha ifodalanishi mumkin:
•1, ~ Л/ Ло• bu yerda: q, — haqiqiy sikldagi siqish darajasiga teng bo'lgan
termodinamik siklda issiqlikning ishga aylanishini takomillashganligini
baholaydigan termik FIK; q0— quyidagi sabablarga ko'ra birdan kichik
bo'lgan nisbiy FIK:
— ishchi jismning issiqlik sig'imi haroratga va jismni tarkibiga bog'liq,
shu bilan birga (bir vaqtning o'zida) yuqorida keltirilgan termodinamik
sikllarning ko'rib chiqilishida u o'zgarmas va normal sharoitda havoning
issiqlik sig'imiga teng deb qabul qilinadi. Haroratning ko'tarilishi bilan
issiqlik sig'imining ortishi, termodinamik siklga nisbatan, yonilg'ini yonishi
n.ilil.isid.i issiqlik berilishi tufayli harorat va bosimning ortishini va ken-
g.iyislu ishini k.iinligi oqib.nida kelib chiqadi. Bu sikl ishini va indikator
I IK ni kamaytiradi;
— haqiqiy siklni YUCHN yaqinida issiqlikni yutilishi kuzatiladigan
yonish malisulol l.iriniiig dissolsialsiyasi sodir bo'ladi. Molckulalaming
rckombinatsiya (qayta tail iblanish) bo'lishida issiqlikni ajralib chiqishi PCHN
yaqinida ro'y beradi. Bu ham sikl ishini va indikator FIK ni kamaytiradi;
— haqiqiy siklda sovitish muhitiga issiqlikni o'tib isrof bo'lishiga o'rin
bo'ladi, buning natijasida (shunday miqdorda ajralib chiqadigan issiqlikda)
sikl ishi va q, kamayadi;
— yonish jarayoni ma’lum davomiylikka ega. Kengayish taktida ajralib
chiqadigan issiqlikdan mexanikaviy energiya olish uchun foydalanish
samarasi YUCHN yaqinida berilgan issiqlikka qaraganda kamroq. Bulatga
muvofiq bo'lgan issiqlikning isrofi yonishni o'z vaqtida bo'lmasligi oqiba-
tidagi isrof deb ataladi;
1 59
— yonilg'i chala yonishi natijasida issiqlikning bir qismi ajralib chiqmaydi,
bu ham rjn va гц larni kamaytiradi.
Sanab o'tilgan issiqlik isroflarini ko'p qismi ta’sirini differensiyalangan
baholanishi hisoblash sikllarini qo'llash bilan bajarilishi mumkin.
1 minut davomida dvigatel silindrlarida gazlarning bajargan ishi quyidagiga
teng bo'ladi:
PiVh
bunda: n — dvigatel valining aylanishlar chastotasi; r — taktlar soni; i —
silindrlar soni.
U holda 1 sekund davomidagi ish yoki indikator quvvati (kVt).
W,=AJ>7(30t),
(4-1)
bunda: p. — MPa da; V. — /da, n — min 1 da.
Moment quwat bilan = N, / a> ko'rinishdagibog'liqlikkaegabo'lganligi
tufayli indikator moment quyidagiga teng bo'ladi (N • m), bunda <y = тгп / 30
Л/,.=1000АИа//(яс)=^д,
(4-2)
bunda, Km = 1000KAz / (лт).
Haqiqiy siklning tejamkorligini dan tashqari vaqt birligida indikator
quwat birligiga sarflanadigan yonilg'i deb tushuniladigan solishtirma indikator
yonilg'i sarfi bilan ham baholash mumkin, ya’ni g, = G^ / N,-, kg/(kVt • s),
bunda: (y — yonilg'ining soatli sarfi, kg/s. g Hu ifoda har bir kVt quwatga 1
soatda sihndiga kiritiladigan issiqlikni kJ dagisini bildiradi. U holda g.H^ ifoda
1 kVt • s yoki 3600 kJ ga teng bo'lgan energiyani ifodalaydi.
Demak,
g,= ЗбОО/Ол-Я,).
(4.3)
Agar ushbu ifodaga Hu ni MJ/kg o'lchov birligida qo'yilsa g, ni g/(kVt • s)
da olish mumkin.
rj. va o'rtacha indikator bosim orasidagi bog'liqlikni quyidagicha o'matamiz:
77,. = LJQ. = Li/(GsyoHu) = PiVh/(G^Hu\
160
I lolal tenglamasi ishchi hajm quyidagiga
hug bo'ladi:
= V-^^fisyrTo(,k) I (PoqtjTlv)-
Agar = al(J nh deb qabul qilib, T0(k} I p^k) = 1 / (Алр0(/1)) bo'lishi
hisobga olinsa, u holda
— I (hvfb^j j
va
Л, = А (4 I ^u)(«/nv)(l /R>(*))> (4-4)
bundan
Pi = (Hu/4)(а/<*)r]vPw (4.5)
Aralashma tashqarida hosil qilinadigan dvigatellar uchun
Pi = [Hu I (1 + <*4)] W7fAx«»
z/v va p(l(k) lar yonilg'i-havo aralashmasi miqdori bo'yicha aniqlanadi.
4.1.2. DIZELNING INDIKATOR
KO'RSATKICH LA RIGA TLIRL1 OMILLARNING TA’SIRI
Yo ni Ig‘ i. Yonilg'i turi dizelning indikator ko'rsatkichlariga purkash va
(o'zilish parametrlarining o'zgarishi, bug'lanishi va alangalanishining farqi
oqibalida la’sir qilishi mumkin. Yonilg'ining fraksiya tarkibini o'zgarishida
(ycngil fraksiya qo'shilmasi) va a ning qiymati saqlab qolinishida aralashma
hosil qilish usuliga bog'liq bo'lgan holda indikator ko'rsatkichlari
yomonlashishi va yaxshilanishi mumkin.
Indikator ko'rsalkichlaiining yomonlashishini ehtimolligi hajmiy
aralashma hosil qilishda ko'proq Bunday holal purkash davomiyligining
cho'zilib ketishi va yonilg'i oqimi uzunligini qisqarishi bilan bog'liq (yengil
yonilg'ining siqiluvchanligining ko'pligi tufayli purkash bosimi qiymatini
kamayishi, shuningdek, qovushqoqligini va sirt tarangligini kamligi tufayli
ham tomchi o'lchamlarining kichiklashishi va yonilg'i oqimlarini sochilish
burchagini kattalashishi oqibatida).
Devor yaqinida aralashma hosil qilinadigan dizellarda indikator
ko'rsatkichlaming yaxshilanishi yonib tugashni va yonilg'ini chala yonishini
kamayishi tufayli sodir bo'lishi mumkin. Yonilg'i fraksiya tarkibini yengilla-
shishi bug'lanayotgan tomchilar haroratini pasayishiga olib keladi. Bu bir
xil haroratda bug'lari turli elastiklikka ega bo'lgan yonilg'ilami bug'lanish
tezligidagi farqini kamaytiradi.
161
Yonilg'ining purkalishi amalga oshirilayotgandagi muhit harorati yuqori
bo'lganda bug'lanish tezliklarini yaqinlashishi, ya’ni dizelning ishchi
rejimlarida ayniqsa yuqori bo'Iadi. Ishga tushirish rejimlarida bug'lanish tezli-
gidagi farq ko'p bo'Iadi va yengil fraksiyali qo'shilmalari dizelning ishga
tushishini osonlashtirishi mumkin. Ishchi rejimlarida, yonilg'i fraksiya tarkibini
yengillashishini alangalanish va yonish jarayonlariga ta’siri, asosan, setan
sonini kamayishi, alangalanish kechikish davrini ko'payishi (alangalanish
oralig'ida bo'lishi mumkin yoki umuman sodir bo'Imasligi mumkin) vatez
yonish fazasida issiqlik ajralib chiqish tezligi bilan bog'liq.
Ayniqsa hajmiy aralashma’hosil qilishda mos holda bosimning ortish tezligi
va yonishning eng yuqori bosimi kattalashadi. bilan baholanadigan issiqlikni
ishga aylantirishni faqat yuqori darajada takomillashganligiga erishish emas,
siklni solishtirma ishi (p) ni yuqori bo'lishiga olib keladigan 77, / a nisbat-
ni ham iloji boricha ko'p bo'lishini ta’minlash muhim hisoblanadi.
Aralashma t a г к i b i ( d i z e I yuklama si). Dizel uchun
(77, / a)max birmuncha suyuq aralashmada, 77z max esa juda suyuq aralashmada
sodir bo'Iadi (4.1-rasm). Dizel uchun ning katta qiymati bir jinsli
bo'lmagan aralashmadan foydalanish bilan tushuntiriladi.
Alangalanishning qiyinlashishiga silindrga faqat mayda sochiladigan
(melkodispers) setan soni kam bo'lgan yonilg'ini uzatishda o'rin bo'lishi
mumkin, chunki bunda uzoqqa cho'zilgan alangalanishni kechikish davrida
aralashma birjinsli bo'lishga ulguradi.
a ni a%max gacha ko'payishida t]i ning oshish sababi chala yonish va o'z
vaqtida yonmaslik bilan bog'liq bo'lgan yo'qotishni kamayishi hamda
keyinchalik kengayish darajasini va zaryaddagi ikki atomli gazlar ulushini
ko'payishi tufayli termik FIK ning oshishi hisoblanadi. Yuklamaning pasayi-
shida (a ni ko'payishi) purkash va issiqlik ajralib chiqish davomiyligining
kamayishini e’tiborga olish kerak. a > a4lmm bo'lganda r]. ning kamayishi
yonilg'i to'zitilishini yomonlashishi va sovitish muhitiga issiqlik o'tishini
nisbiy miqdorini ortishi bilan bog'liq.
4.1-rasm. Dizel (a) va uchqundan o't oldiriladigan dvigatel (b) uchnn 7, va rj.Ja
larning havoning ortiqlik koeffitsiyentiga bog'liqligi.
162
Yuklamani o’zgarishida г]( ga purkashning ilgarilatish burchagi ta’sir qiladi.
Yuklamani kamayishida purkashning ilgarilatish burchagi birmunchaga
ku hiklashsa eng yaxshi natija olinadi. Kam yuklanishlar doirasida tejamkorlik-
iii oshishidan tashqari u yonishdagi bosimlami, ulami o'sish tezligini va
ishlatilgan gazlaming zaharliligini kamayishini ham ta’minlaydi.
(//, I «)inax da p ning eng yuqori qiymati olinishiga qaramasdan dizel
shunday mos ish rejimga hech qachon rostlanmaydi. Bu faqat tj. ning yuqoriroq
qiymatini ta’miniashga intilish bilan bog'liq bo'lmasdan (4.1-rasm),
(>h /a) ga rostlanganda ishlatilgan gazlamingtutabchiqishi va detailaming
issiqlikdan zo'riqishi haddan tashqari bo'lishi bilan ham bog'liq.
Detallarning sovitish sharoiti.Agaryangisharoitdaaralashma
hosil qilish sifatini va issiqlik ajralib chiqishini kamayishidan holi bo'Iishga
enshilsa, maxsus konstruksiyali detallarni tayyorlash uchun issiqlik o'tka-
zuvchanligi past bo'lgan ashyolardan — issiqlikdan himoyalash qoplamala-
ndan foydalanib sovitish tizimiga o'tib issiqlik isrof bo'lishini kamaytirish va
»/( ni oshirish mumkin.
Siqish darajasi. Setan soni kam bo'lgan yonilg'ilardan foydalanishda siqish
darajasi e ning ortishi ko'p hollarda dizelning ishlashiga yaxshi ta’sir qiladi,
chunki haroratning ko'tarilishi bilan alanga oldi reaksiya tezligi bug'lanish
tezligiga nisbatan ko'p darajada ortadi. Buning oqibatida 6i qisqaradi va ushbu
davrda hosil bo'ladigan yonuvchi aralashma miqdori kamayadi. Yonilg'i alan-
galanishining barqarorligi ortadi, yonishdagi bosimning ortish tezligi ka-
m.iyadi. Fraksiya tarkibi turlicha bo'lgan yonilg'ilarda dvigatel ishining tavsiflari
o’zaro yaqinlashadi. Biroq e qiymati katta bo'lgan ko'p yonilg'ili dvigatellar-
ning setan soni yuqori bo'lgan yonilg'ilarda ishlashini oddiy dizellar bilan
(aqqoslaganda ularning detallaridagi mexanik yuklamalar yetarlicha yuqori va
ishga tushirish paytida dizelning tirsakli valini aylantirishga sarflanadigan quwat
ko'p bo'Iadi
Umiim.m oddiy dizellar uchun E ortishini indikator ko'rsatkichlarini
yavJuLish vosii.isi sil.it id.i ko’iish inuinkiii emas. Bu sovuq holatida ishonchli
ishga iir.huish sh.iroitidaii kelib chiqqan holda tanlangan eng kichik ruxsat
etilgan siqish daiajasinj yelariii ha yuqoriligi bilan bog'liq. Siqish darajasining
katta qiymatlari donasida uni ко payliush //,- ni sezilarli darajada orttirmaydi,
chunki termik I IK ning o’sishi ko'pemas, bir vaqt ning o’z.ida esa sovitish
muhitiga issiqlik o'lib, isroflai ko'payadi va yonish kamerasini «o'lik»
doiralaridagi havoning ulushi ortadi. i: ning katta qiymatlai ida aralashma hosil
bo'lishini eng maqbul sharoiti ham buzilishi mumkin.
Yonish kamerasining turi. Ajratilgan yonish kameralari bo'lgan holatida
issiqlik va gazdinamik yo'qotishlar ko’p, //, esa birmuncha kam bo'Iadi. Birvaqtning
o’zida bunday yonish kamentlaridan foydalanish dvigatelning aylanishlar chasto-
tasi bo'yicha kuchaytirishni osonlashtiradi. Bu n ning ortishida aralashma hosil
qilish jadalligini vaalanga oldi reaksiyalami ziyodligi bilan bog'liq.
163
Ajratilgan yonish kamerali dizellarda alangalanishning kechikish davrini
davomiyligi me’yorida qizigan dizelda kam va n ning ortishida tirsakli valni
burilish burchagida ifodalangani kam darajada o'sadi. Bu aylanishlar
chastotasining keng oralig‘ida detallardagi o'rtacha yuklamalarda issiqlik ajralib
chiqishni qulay imkoniyatini ta’minlaydi. Ajratilgan yonish kamerali dizellar
a ning kichik qiymatlarida yonish kamerasi bir bo'shliqli bo'lgan dizellarga
qaraganda tutamasdan va ishlatilgan gazlarini ruxsat etilgan zaharliligida ishlashi
mumkin. Shuning uchun q, ni kam bo'lishiga qaramasdan siklni o'rtacha
bosimi ajratilmagan yonish kamerali dizelni p. siga, odatda, yon bermaydi.
Purkash va to'zitish tavsiflari. 77, ning yuqori qiymatiga erishish
uchun purkash va to'zitish tavsiflarini issiqlik ajralib chiqishi, asosan, YUCHN
dan 35...40° o'tganidan so'ng nihoyasiga yetadigan qilib tanlanishi kerak.
Bundan kelib chiqadigan yonilg'i purkash va to'zitishning o'ziga xosligiga
bo'lgan talab aralashma hosil qilish usuliga bog'liq. Bu yerda j;(. ni kamayishiga,
tutab chiqishining yuqorililigiga va to'zitish teshiklarini kokslanishiga olib
keladigan qayta purkash va jarayon oxirida tezligini pasayishini cho'zilib ketishiga
yo'l qo'yib bo'lmasligini, shuningdek, yonilg'i to'zitilishini yetarlicha mayda
bir jinsli va yonilg'i oqimlarining uzunligi har bir yonish kamerasi uchun
eng maqbuli bo'lishini ta’minlanishi kerakligini ham ta’kidlab o'tamiz. Agar
yonilg'i oqimini yonish kamerasi hajmiga yetarlicha kirib borishiga xavfbo'lma-
sa, jarayonni boshlanishida purkash bosimining o'sish tezligi kam bo'lgani
maqsadga muvofiq, chunki bu dizelning «yumshoqroq» ishlashini ta’minlaydi.
Purkashni boshlanishi. <ppil ni ortishi bilan yonishning eng yuqori
bosimi pz , bosimni ortish tezligi (dp / d<p)max, sovitish muhitiga issiqlikni
o'tib isrof bo'lishi qsov, vakallak /^va silindr /haroratlari ortadi (4.2-rasm).
Bir vaqtning o'zida ishlatilgan gazlar harorati tr va ular orqali yo'qotila-
digan issiqlik miqdori kamayadi. Aylanishlar chastotasi va yonilg'ining sikllik
uzatihshini birgaligidagi har biri uchun ry, va p. larni eng yuqori qiymatlar-
ga erishadigan ning eng maqbuli mavjud. Odatda, ippjl ning eng
maqbuli deb, unda p/max va ^, min ga erishiladigan qiymatidan kichigi qabul
qilinadi. Bu <?рц ni eng maqbul qiymatidan ma’lum oraliqqacha kamayi-
shida indikator ko'rsatkichlarini nisbatan ozgina yomonlashishi va tutab
chiqishini oshishida pz,(dp/ </ф)тах larni va azot oksidlari miqdorini jiddiy
kamayishini ta’minlashi bilan bog'liq.
Zaryad harakatining tezligi. фхА burchakbilanxususiyatla-
nadigan ekranli (shirmali) kiritish klapanining holati o'zgarganda zaryad
aylanishini burchak tezligi co 4.3-g rasmda ko'rsatilgandek o'zgaradi.
Agar to'zitish teshiklari beshta bo'lsa, u holda co ning ortishi p, ni
ko'tarilishini keltirib chiqaradi (4.3-J, d' rasm uyurmani ijobiy ta’siri).
i= 7 va 11 ga teng bo'lganida (4.3- b, b', a, a' rasm) zaryad harakati tezligini
ma’lum qiymatgacha ortishi p. ni demak, гц ni ham o'sishini keltirib
chiqaradi. co ni keyinchalik o'sishi o'ta uyurmalanishga olib keladi, u / ko'p
bo'lgan holida yaqqolroq ifodalangan.
164
4.2- rasm. Ilgarilatish burchagi bo'yicha tavsiflar:
a — purkash (dizel); b — o't oldirish (bcnzinli dvigatel).
4.3- rasm. Yonilg'i uzatish va aylanishlar chastotasi o'zgarmas bo'lganda siqish
larayoni oxiridagi zaryad harakntining o'rtacha burchak tezligining o'rtacha indikator
bosiniga ta’siri: а, Л, d — /, 11,7 va 5 larga teng bo’lganda ekranli klapanning burilish
burchagiga mos holda p ni bog’liqligi; g— ekranli klapanni burilish burchagiga foizda
ifodalangan zaryad harakati burchak tezligini bog'liqligi; a', b', d' — is 11,7 va 5 larga teng
bo’lganda mos holda foizda ifodalangan zaryad harakatini burchak tezligiga p, ni bog’liqligi.
165
O‘ta uyurmalanishda yonilg'ining chala yonishi ko'payadi, dizelning tutab
chiqishi ortadi. Kiritishda hosil qilinadigan zaryadning harakat tezligi to'zitish
teshiklari soni va yonish kamerasi diametri bilan muvoliqlashtiriladi. ic ni
ko'payishi va dyn k / D ni kamayishi zaryadning kerakli harakat tezligini
(kiritishda barpo qilinadigan) kamayishini keltirib chiqaradi. Natijada ^vni
orttirish mumkinligi ta’minlanadi. Proporsional ravishda pt ortishi mumkin
(4.4-a, b rasm).
4.4- rasmda siqish oxirida yonish kamerasidagi zaryad aylanishining burchak
tezligi keltirilganligini e’tiboiga olish kerak. To'zitish teshiklarini o'zgarmas
sonida u deyarli dyn k / D ga bog'liq bo'lmaydi, ushbu vaqtda kiritishda barpo
qilinadigan zaryad aylanishini talab qilingan jadalligi dynk / D ni kamayi-
shida pasayadi.
Silindrlarning to'lishi. Yonilg'i uzatishning sikllik miqdori o'zgarmasa qv
va R)(*j laming oshishi a ni proporsional ravishda o'sishiga olib keladi. Bu q, va
P' larni ortishi bilan kuzatiladi. Yonilg'i uzatishning sikllik miqdori
ko'paytmani o'sishiga proporsional ravishda o'zgargan holatida a o'zgarmas bo'lib
qoladi. Agar purkashni jiddiy cho'zilib ketishidan va aralashma hosil qilishni
eng maqbul sharoitini buzilishidan holi bo'linsa, u holda ozgina yomonla-
shadi va p. (qv(fy*)) ko'paytmagadeyarli proporsional ravishda ortadi.
4.4-rasm. Siqish jarayoni oxiridagi zaryad
harakatining eng optimal bnrchak tezligi
«\,pt ni to'ldirish koeffitsiyenti rjy, to'zitish
teshiklari soni i (a) va yonish kamerasining
nishiy diametri dyok / D bilan o'zaro
hog'liqligi (b).
Yonish kamerasi bir bo'shlikka
va ko'p sonli to'zitish teshiklaiga ega
bo'lgan dizellar uchun q, ning oshi-
shiga, silindrda ikkitadan kiritish kla-
panlaridan foydalanib va S/D
nisbatni kamaytirib enshish mum-
kin. Ushbu ikki tadbir kiritish kla-
panini o'tish kesimini orttirishga
yordam beradi. Yonish kamerasi por-
shenda va to'zitish teshiklari soni kam
bo'lgan dizellarda kiritish tizimining
eng kichik kesimi ko'pincha klapanda
emas kiritish kanalida joylashadi.
Kiritish kanalida joylashishi
kanaldagi havo tezhgiga bog'liq
bo'lgan zaryad aylanishining bosh-
lang'ich tezligi yuqorisini ta’minlash
zarurligi bilan bog'liq. Shuning
uchun kiritish klapanlarini o'tish ke-
simini orttirish qv ni sezilarli
darajada o'sishiga olib kelmaydi.
Yonish kamerasi porshenda bo'lib,
166
</, к / D nisbati kam bo'lgan dizellarda S/D nisbatni kamayishida «o'lik»
h.innlar doirasini sezilarli darajada ko'payishini, buni issiqlik ajralib chi-
qishni rivojlanishiga noqulay ta’sir qilishini ham e’tiborga olish kerak.
Atrof-muhit parametrlari.Atmosferahavosiharoratinioshishida
vn lining bosimini pasayishida massali to'lishi kamayadi. Yonilg'i uzatishning
O'zgarmas chegara holatida a ning proporsional ravishda kamayishi kuzatiladi,
и «»*/ navbatida q; va pl laming kichiklashishiga olib keladi Har bir dizel
uchun r],= /(a) bog'liqligining o'ziga xos xususiyatligini ko'rsatib o'tish
kerak, shuning uchun atmosfera sharoitini turli dizellaming quwat va tejam-
korlik ko'rsatkichlariga ta’sir qilish darajasi bir xil emas.
Turli dizellaming ko'rsatkichlariga atmosfera sharoiti ta’sirini o'rganish
ko'rsatkichlarni standart sharoitiga keltirish uchun taxminiy ifodani taklif
cl ishga imkon berdi.
Gaz turbinali bosim ostida kiritiladigan dizellaming parametrlari atmosfera
sharoitiga kam darajada bog'liq. Bu atrof-muhit bosimini kamayishi yoki
Imroratini ko'tarilishi tufayli a ning kamayishida ishlatilgan gazlar entalpiyasini
oilishi bilan bog'liq. Natijada turbokompressoming aylanishlar chastotasi
ko'payib, pK ni pasayish o'rnini birmunchaga to'ldiradi.
Aylanishlar chastotasi. Agar aylanishlar chastotasining
o'zgarishida a o'zgarmasa, u holda q, n ning
o'sishi bilan chala yonishni va sovitish
muhitiga issiqlik o'tib, uning yo'qolishining
kamayishi tufayli birmunchaga ortadi. n ning
o'sishi bilan yonilg'i to'zitilishi yaxshilana-
di, odatda, yonilg'i uzatish bilan zaryad
harakatini biigalikdagi tezligi qulay o'zgaradi,
u yonishning rivojlanishiga ijobiy ta’sir qiladi.
Shuning uchun purkash davomiyligini
gradnsda ifodalangan qiymatini ortishiga qara-
niasdan >|, o'sadi 4.5-a rasmda keltirilgan
grafikd.-in // ning o’sishi bilan n ni birmun-
chaga kamayishiga qaiamasdan i], ni oshishi
ko'rinib turibdi. Aylanishlar chastotasi fun
ksiyasida q( va q,/a laming o'/garish
xususiyatiga yonilg'i purkashni ilgarilalish
burchagini rostlanishi sezilarli darajada la’sir
qiladi. n ning o'sishida gradusda ifodalangan
purkash davomiyligi, uni boshlanishi va
alangalanishning kechikish davrini kcchiki-
shi ortadi. Oxirgisi alangalanish boshlani-
shini kechikishiga olib keladi.
Issiqlik ajralib chiqish ko'p jihatdan
kengayish taktiga ko'chiriladi. Aylanishlar
4.5-rasm. t]j. r), /a va a
laming aylanishlar chastotasiga
(e) va ning yuklamaga (A)
hog'liqligi:
I — dizel; 2 — uchqundan o't
oldiriladigan dvigatel.
167
chastotasini oshishida indikator ko'rsatkichlarining yaxshisini olish uchun
typ.u ko'payishi kerak. Foydalaniladigan yonilg‘i uzatish tizimi variantla-
rining ko'pchiligida n ni o'sishida aksincha typ.u kichiklashadi. Aylanishlar
chastotasi keng oraliqqa ega bo‘Igan dizellarda n ni barcha oralig‘ida indikator
ko'rsatkichlarini o'zgarish xarakteri (xususiyati)ni qulayrog'ini ta’min-
lash uchun typ.u ni avtomat ravishda o'zgartiradigan tuzilmani qo'llash
maqsadga muvofiq.
a = / (л) ning o'zgarish xususiyati yonilg'i uzatishni tezlik tavsifiga,
r)v ni o'zgarishiga, bosim ostida kiritiladigan dizellarda esa pK ni o'zgarishiga
ham bog'liq, ya’ni a~phr\v/Gx v0. Bir qator dizellar uchun aylanishlar
chastotasini pasayishida pt ni orttirish maqsadga muvofiq bo'ladi. Biroq bunda
n ni past doirasida dizelni yetarlicha ishonchli, tejamkor va tutamasdan
ishlashi uchun ortiqcha havo ta’minlanishi kerak. Rostlanadigan bosim ostida
kiritish tizimi yaxshi natija beradi, unda sikllik uzatishni ko'payishiga qara-
masdan n ni pasayishi bilan a ni doimiyligiga yoki a ni kattalashishiga
erishish ham mumkin. Bu tutamasdan yonishida n ni pasayishi bilan p. ni
sezilarli darajada o'sishini va barcha aylanishlar chastotasi oralig'ida q( ni
yetarlicha yuqorililigini ta’minlaydi.
4.1.3. UCHQUNDAN O'T OLDIRILADIGAN DVIGATELNING
INDIKATOR KO'RSATKICHLARIGA TURL1 OMILLARNING TA’SIRI
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellaming indikator ko'rsatkichlari dizel
kabi yonishni to'liq va o‘z vaqtida bo'lishiga, shuningdek, sovitish tizimiga
o'tishi va ishlatilgan gazlar bilan chiqib ketishidagi issiqlik yo'qotilishiga bog'liq.
Siqish darajasi. Uchqundano't oldiriladigandvigatellardasiqish
darajasi e = 6,0... 11,0 ga teng. e ning ushbu oraliqdagi qiymatlarida uning
indikator ko'rsatkichlariga ta’siri juda sezilarli. e ning ko'payishi j?( va p.
larni sezilarli darajada orttiradi. Bundan tashqari, e ni ko'payishi bilan
alangalanish sharoiti birmunchaga yaxshilanadi, bu aralashmani suyuqlashish
oralig'ini kengaytirishga va qismiy yuklamalarda ishlaganda rj( ning qo'shimcha
orttirishga imkon beradi. e qancha ko'p bo'lsa, yonish kamerasini sathi
shuncha kam bo'ladi, lekin boshqa tomondan gazning harorati ko'tariladi,
shuning uchun gazlar va kamerani hosil qiluvchi devorlar orasida issiqlik
almashinuvi ko'payishi mumkin, bu e kattalashishidagi samarani kamay-
tiradi.
e ning kattalashishi uchqundan o't oldiriladigan dvigatelning indikator
jarayonini yaxshilashni va qm ini oshirishni asosiy usuli hisoblanadi, biroq
e qancha katta bo'lsa, yonilg'ining oktan soniga bo'lgan talab shuncha yuqori
bo'ladi. e ning ortishi bilan dvigatelning detallariga tushadigan issiqlik va
mexanik yuklamalarini, shuningdek, NOX va CH otqinlarini ortishini ham
ko'zda tutish kerak.
168
Silindr o'Ichami. Silindr diametri katta bo‘lganda yonilg‘ini ushbu oktan
sonida detonatsiyasiz ishlashini ta’minlash uchun e qiymati kam bo‘lishi
kerak. Shuning uchun D ni ortishi bilan e ni kamaytirish, yuqoriroq oktan
•.oniga ega bo'lgan yonilg'idan foydalanish yoki konstruksiyalashda silindrga
ikkiladan o't oldirish shamini joylashtirish zarur. e o'zgarmas bo'Iib, ZJning
ortishida devorga beriladigan issiqlik ulushini kamayishi tufayli zy, ni o'sishi
kuzatiladi.
Aralashma tarkibi. U yonish jarayonini kechishiga va mos holda indikator
ko'rsatkichlariga kuchli ta’sir qiladi (4.1-b rasmga qarang). q,- ning eng
k.ilta qiymati q,/a va p laming eng yuqori qiymatiga mos keladiganiga
qaraganda suyuqroq aralashmada erishadi. Bu aralashmaning ma’lum
oraliqqaeha suyuqlashishi bilan to'liq yonish va yonish mahsulotlaridagi
ikki atomli gazlar ulushini yaxshilanishi bilan tushuntiriladi. Biroq
aralashmani haddan tashqari suyuqlashishida uni yonish tezligi anchagina
pasayadi (alangalanmagan sikllarni sodir bo'lishi mumkin), shuning uchun
yonish keyinroq tugaydi, devorga o'tkaziladigan issiqlik esa ko'payadi.
q, ning eng katta qiymatiga devorga issiqlik o'tkazish bilan yonishni
i o' I iqligi va tezligini birgalikdagisini eng maqbulidagi aralashma tarkibi mos
keladi. q, / a ning eng katta qiymati aralashmaning yonishida (deyarli eng
yuqori tezlik bilan) q, ni yonilg'i bilan sarflangan issiqlik miqdoriga
ko'paytmasini eng katta qiymatga ega bo'lgandagiga qaraganda birmuncha quyuq
aralashmada erishadi.
q/max va (т],/а) miqdorlarga mos keladigan a ning qiymati yonish jara-
yonining kechishiga, ya’ni dvigatel konstruksiyasiga bog'liq, shuningdek, drossel
(o'smaqopqoq holati va aylanishlar chastotasi bilan ham aniqlanadi. Drossel
lo'smaqopqoqning to'liq ochiq holatidagi rejimda q,max a = 1,1...1,3 bo'lganda,
qy/a vapjai cngkallaqiymatlaiga a = 0,85...0,95 bo'lgandaegabo'ladi.
0*1 ohlirisliuiug ilgarilatish burchagi. Agaro'zgarmas
sharoildao'l oldinshning ilgarilatish burchagi <p0.;/ ni miqdori o'zgartirilsa,
shunday yo'l bilan yonilg'i yonisliini YUCHN ga nisbatan yaqiniashtirish
yoki uzoqlashl Irish nuinikin Diossel I o'smaqopqoq ning ochilishini, «van
laming har birini birgalikdapi miqdoriga q, va p( larni bir vaqtda eng katta
miqdoriga erishadigan <p„.(/ ni in.i’liun qiyinaii mos keladi. O't oldirish
kechikkanda (4.2-b rasinga qanmg) yonish kengayish chi/ig'iga o'tadi va
ajralib chiqqan issiqlik porshen ko'chishini kam qismi davomida ishga aylanadi,
sovitish tizimiga o'tib va ishlatilgan gazlar bilan issiqlikni yo'qolishi esa
ko'payadi, bu q, va p. laming kamayishiga olib keladi. Boshqa tomondan
ilgariroq o't oldirishda, ya’ni bo'lganda, eng yuqori harorat
T va siklning bosimi p, keskin ko'tariladi, bu sovitish tizimiga issiqlik o'tib,
uning isrofi yuqori darajada bo'lishini, shuningdek, porshen halqalari orqali
gazlar sizilishini ham oshishini keltirib chiqaradi.
169
Yonish tezligini oshiradigan, ya’ni birinchi ikki fazalar (07 + 0ц)
davomiyligini qisqartiradigan barcha omillar bir vaqtning o'zida 4>0‘_ц.ор1 ni
kamayishiga yordam beradi va aksi bo'Iadi.
Aylanishlar chastotasi. n ningo'sishisilindrdazaryadharakatini
va uning yonishini jadallashtiradi. Biroq siklni ro'y beradigan vaqtini qisqari-
shi tufayli, yonishni TVB bo'yicha gradusidagi (0, +6n) davomiyligi bir-
munchaga ortadi, bu esa <pn. /7 ning mos holda orttirishni talab qiladi, bunga
markazdan qochma rostlagich yoki mikroprotsessor tizimi bilan o't oldi-
rishni ilgarilatish burchagi <p„.z/ ni boshqarish otqali erishiladi.
n ning ortishi bilan gazlardan sovitish tizimiga issiqlik uzatish vaqti
qisqaradi, lekin zaryadning turbulizatsiyasi ushbu jarayonni jadal-
lashtiradi. n ning orta borishi bilan halqalar orqali gazlaming sirqishi
kamayadi. n ning ortishi bilan ko'rsatilgan omillarning birgalikdagi
ta’siri natijasida q, va q,/a miqdorlar birmunchaga o'sish an’anasiga
ega bo'lib kam o'zgaradi.
Dvigatelning yuklamasi. Yuklamaning kamayishi bilan
uchqundan o't oldiriladigan dvigatelda alangalanish va yonish sharoiti
yomonlashadi, bunda sovitish tizimiga o'tish va ishlatilgan gazlar bilan
nisbiy issiqlik isrofi ortadi. Aylanishlar chastotasining o'zgarmas hola-
tida yonish tezligini kamayishi o't oldirishning ilgarilatish burchagini
orttirish bilan birmunchaga o'rnini to'Idirilishi mumkin, bunga vakuum-
rostlagichni ishlashi natijasida yoki <pn. и ni mikroprotsessor tizimi bilan
boshqarishda erishiladi.
Aylanishlar chastotasining doimiyligida dvigatel yuklamasiga bog'liq holda
q( ning o'zgarishiga a ni o'zgarishi ham ta’sir qiladi (4.5-b rasm). q, eng
katta qiymatga a = 1,1... 1,3 bo'lgandagi o'rtacha yuklamalarda erishadi. pl
miqdorga kelganda esa, u tabiiyki drossel to'smaqopqoq to'liq ochilganda eng
katta qiymatga erishadi va to'smaqopqoq bekilaborishida kamayadi. Bu, asosan,
silindrga beriladigan yangi aralashma miqdorini kamayishi oqibati hisoblanadi.
Zaryadning harakat tezligi. Dvigatel qismiy yuklamalarda
ishlaganda a ning orttirish uchun, masalan, bir vaqtning o'zida yonilg'i
tejamkorligini yaxshilash bilan birgalikda IG zaharliligini kamaytirish maq-
sadida, siqish taktining oxirida zaryadning gazodinamik holatini jadallashti-
rish ko'proq qo'llaniladi. Bu maqsad uchun tangensial yoki uyurmali kiritish
kanallaridan, shuningdek, uyurmalantiruvchi yoki oqimning og'ishtiruvchi
maxsus qopqoqlaridan ham foydalanish mumkin.
Dvigatelning har bir tezlik va yuklama rejimlarida ishni q/max bilan
ta’minlovchi zaryad harakatini eng maqbul jadalligi mavjud. Zaryadning
harakatini haddan tashqari yuqori darajadajadallashishida devoiga issiqlik berish
keskin ortadi, shuning uchun qz o'zining eng yuqori qiymatiga nisbatan
ushbu rejimda kamayadi.
170
4.1.4. TURLI OMILLARNING INDIKATOR
QUWATI VA MOMENTIGA TA’SIRI
(4.1) va (4.2) ifodalardan kelib chiqqan holda indikator quwati va
nioinentiga p. ning miqdoridan tashqari taktlar soni, silindriar soni va
.ilindrning ishchi hajmi (dvigatelning asosiy o'Ichamlari), ga esa n
(aylanishlar chastotasi) ham ta’sir qiladi.
Taktlar soni. Ikki taktli dvigatellarning indikator ko'rsatkichlari
( p, t), ) to'rt taktli dvigatellarga qaraganda kichik. Bu yonish mahsulot-
hnidan silindrlarning tozalanishini kam takomillashgani bilan bog'liq,
iilaining ko'p tashkil etishi yonish jarayonini va issiqlikdan foydalanish-
ni yomonlashtirishi mumkin.
Gaz almashinuvini amalga oshirilishi bilan bog'liq holda ish hajmining
bir qismini yo'qolishi natijasida ikki taktli dvigatelning to'liq ish hajmiga
nisbatan o'rtacha indikator bosimi to'rt taktlikka qaraganda q, dan birmunchaga
kam bo'Iadi, shuningdek, odatda, a ni ko'p bo'lishi tufayli dvigatel
dctallarining issiqlikdan zo'riqishining oldini olishga harakat qilinadi. Natijada
bosimsiz kiritiladigan dvigatellarda bir xil sharoitda to'rt taktli dvigatel o'rniga
ikki taktli dvigatel ishlatilsa quwat va momentni faqat 60...70% orttirishga
imkon bo'Iadi.
To'rt taktli dvigatellarda ishlatilgan gazlaming entalpiyasini ko'p bo'lishi
va detallaming issiqlikdan zo'riqishini kam bo'lishi tufayli, ikki taktli dviga-
tellarga qaraganda, gaz turbinali bosim ostida kiritish tizimining samaraliroq
bo'lgani ishlatilishi mumkin.
Yuritmali haydovchi bilan bosim ostida kiritishda uning yuritishga
sarflangan solishtirma quwat to’rt taktli dvigatellarda kam bo'Iadi, chunki
xususiy holda sarflanadigan yonilg'i birligiga mos keladigan havoning uzati-
lishi kam bo'Iadi. Shuning uchun bir xil sharoitda bosim ostida kiritiladigan
dvigatellar uchun to'rt taktli dvigatelning quwati ikki taktli dvigatel quwati-
dan ortishi ham mumkin.
Silindriar soni. Silindmingasosiyo'lchamlarinio'zgarmasholatida
Л', Л/ lar silindriar soniga proporsional bo'Iadi. Silindriar sonining ko'pay-
tirish dvigatellar konstruksiyasi va foydalanishini murakkablashtiradi.
Silindr o'Ichamlari va nominal aylanishlar
chastotasi. Silindr diametri D va porshen yo'li S orqali ifodalangan
silindr o'lchami berilgan quwat uchun nominal aylanishlar chastotasi n„om
ga bog'liq. Porshenning o'rtacha tezligi cp = Sn / 30 ifodasidan kelib chiqqan
holda n ning oshishida dvigatelning mexanik yo'qotishlari, ishonchliligi va
yeyilishga chidamliligi bog'liq bo'lgan c ning o'sishidan holi bo'Iish uchun
5 ni kamaytirish kerak. ni o'zgarmas holatida 5 ning kamayishi D ning
kattalashishi bilan kuzatilishi kerak.
Bu faqat ma’lum oraliqqacha bo'lishi mumkin, chunki S/D nisbatning
haddan tashqari kichiklashishida dvigatelning massa va tashqi o'lcham
ko'rsatkichlarining noqulay o'zgarishiga, mexanik va termik yuklamalar-
171
ning ortishiga va issiqlikdan foydalanishning yomonlashishiga olib kelishi
mumkin. Dizelning yaratish tajribasini ko‘rsatishiga qaraganda kichik
diametrli bir bo'shliqli yonish kameralarida va ajratilgan kameralarida
ko‘rsatkichlarning eng yaxshisi S/D= 1,0...1,4 oralig'ida ta’minlanadi.
S/D ning kichik qiymatlarida «o'lik» sohalarda havoning ko'p miqdorda
bo'lishi tufayli undan foydalanish yomonlashadi.
Hisobli sikllarning tahlilini ko'rsatishicha aylanishlar chastotasining
o'zgarmas holatida va sharoit bir xil bo'lganda (Z), a) S/D ning kattalashishi
bilan sovitish muhitiga o'tib, issiqlikning nisbiy yo'qolishi kamayadi va sikl-
ning FIK ortadi. Bu kiritilayotgan issiqlik miqdorining deyarli .Sga proporsional
ravishda o'sishi, issiqlik almashinuvi sathini ko'payishi faqat kengayish takti-
ning nihoyasiga yetish qismida sodir bo'ladi va unda issiqlik almashinuvi
jadalligining kam bo'lishi tufayli sovitish muhitiga o'tib, issiqlikning yo'qolishi
past darajadaligi bilan bog'liq. Agar n ning teng qiymatlari uchun tahlil qilin-
masdan, porshenning bir xil o'rtacha tezligi uchun tahlil qilinsa, 5ning katta
qiymatida n ning kichik qiymati to'g'ri kelishi bilan bog'liq bo'lgani holda
issiqlik almashinuvi vaqtining ko'payishi tufayli natija aksi bo'lib chiqadi.
Diametri katta bir bo'shliqli yonish kamerasiga ega bo'lgan dizellarda N.R.
Brilingning ko'rsatishicha, S/ D < 1 dan foydalanish maqsadga muvofiq
hisoblanadi. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda S / D = 0,85... 1,10
bo'lgandagi qiymatlardan foydalaniladi.
S/D vacp laming o'zgarmas qiymatida Vh ni ortishi nominal aylanishlar
chastotasining kamayishi bilan bog'liq. Ko'rsatilgan bog'liqlik indikator
quwatning Vh ga noproporsional ravishda o'sishini sababi deb hisoblanadi.
Detallaming issiqlikdan zo'riqishi qo'shimcha ta’sir qilishi mumkin. Vh ning
kattalashishi bilan detallaming o'lchamlari, termik qarshilik, harorat farqi
ortadi va oqibatda termik kuchlanish ham ortadi. Ularning kamaytirish maqsa-
dida past darajada kuchaytirishni, havoning ortiqlik koeffltsiyentini ko'payti-
rishni qo'llash kerak, bu ham Vh ning kattalashishida N. ning o'sishini
cheklaydi.
Ashyolaming, ularga ishlov berish texnologiyasining yonilg'i va moylaming
takomillashishida, tabiiyki cp ning katta qiymatlarida dvigatellarning ishonch-
liligini va yeyilishga chidamliligini yuqori bo'lishini ta’minlashga imkon yaratiladi.
Shuning uchun S/D ning mos holda tanlab nominal aylanishlar chastota-
sini orttirish, dvigatelning massa va tashqi o'lchamlarini saqlab qolish bilan
birga quwatining orttirish usullaridan biri hisoblanadi. Bu ko'p darajada uch-
qundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun to'g'ri deb hisoblanadi.
Dizellarda, ayniqsa bosim ostida kiritilmaydigan va ajratilgan yonish ka-
meralilarda nominal aylanishlar chastotasini orttirish ayrim hollarda maqsadga
muvofiq bo'lishi mumkin. Dizellarda bosim ostida kiritish usulidan
foydalanUganda mexanik FIK ning orttirish hisobiga mos rejimda tejamkor-
likning oshirish maqsadida ko'pincha nominal aylanishlar chastotasini
pasaytirishga harakat qilinadi.
172
1 ivigalcllaming ikkala turida ham nominal aylanishlarchastotasini orttirish
i|, ning keskin kamayishiga va aralashma hosil qilish hamda yonish jarayon-
l.nining yomonlashishiga (r^/a) olib kelmagan holida maqsadga muvofiq
deb hisoblanadi. Aks holda p ning kamayishi n ni orttishidan samara
bo lmasligini keltirib chiqaradi.
4.1.5. INDIKATOR KO'RSATKICHLARNING HISOBI
Hisoblash uchun siqish-kengayish diagrammasini sxemalashtiramiz va
lining 3.43-b rasmda shtrixlangan chiziq bilan ko‘rsatilganidek, tasawur
qilamiz. U holda quyidagiga ega bo'lamiz:
pid ~ ^z!-z + ^z-b ^a-s'
yoki
= ^z -z + ^Z-b ~ Ц-а’
bunda:
^-z = pfz - PzVyo = Ps^yo -*) = рУуЛ (p -1);
(«d» indeks doiralanmagan diagrammaga tegishli).
ps = paEn‘, Vyo / Vh = 1 / (t-1) bo'lganligi sababli, nihoyal
quyidagini yozish mumkin:
Еи1« Г, z n *P Л I \ 1/1 I \
c-l I , I' -J| (4.6)
Karbyuratorli dvigatelning sxemalashtirilgan sikli uchun (3.43-a rasmga
qarang) p = 1 va § = e bo'ladi, u holda
E"i X- /, 1 )____I/,______1)
Pid PoE-|[«2-1V £Л2_|/ En‘~lJ
(4.7)
Haqiqatda indikator ish 3.43-rasmdagi shtrixlangan yuza kattaligida Lid ga
nisbatan kichik bo'ladi, chunki alangalanish YUCHN ga yetmasdan boshlanadi
173
va yonish so'nggi tezligi bilan ketadi. Chiqarish klapani PCHN ga yetmasdan
ochiladi. Bu kengayish ishining birmunchaga kamaytiradi, biroq bir vaqtning
o'zida ishlatilgan gazlarning haydab chiqarish ishini ko'p darajada kamaytirishga
va silindming ishlatilgan gazlardan yaxshi tozalashga imkon beradi. O'rtacha
indikator bosimning haqiqiy miqdori quyidagiga teng:
Pi = PiiWd.t’
bunda: <pj , — diagrammaning to'liqlik koeffitsiyenti.
Indikator diagrammalarga ishlovberilishiga, asosan, to'rt taktli dvigatellar
uchun = 0,92...0,97 bo'lishi aniqlangan, katta qiymatlari uchqundan
o't oldiriladigan dvigatellaiga, kichik qiymatlari esa tezyurar dizellarga taal-
luqli. Ikki taktli dvigatellar uchun p. ning hisoblangan miqdori silindrning
to'liq ish hajmiga qayta hisoblanadi:
Pi = P«/(l-Vy)<Pa.f
bunda: ~ 0,10...0,25 — yo'qotilgan hajmning ulushi.
Dizelning indikator ko'rsatkichlari, hisobli sikllarni ko'rib chiqishda bayon
qilingan uslub bo'yicha ham hisoblanishi mumkin (2.2.2-bandga qarang). Bu-
ning uchun zaryad va detallar orasida issiqlik almashinuvini hisoblash ifodasiga
yonilg'ining yonib tugash qonunining ahamiyatli parametrlarini va koeffitsiyent-
larini tanlash kerak. Gaz almashinuvining hisoblash uchun dastlab gaz taq-
simlash tizimini loyihalash kerak. Bosim ostida kiritishda dvigatel va bosim
ostida kiritish agregatlarining biigalikda ishlashini ko'rib chiqish talab qilinadi
(3.1.6-bandga qarang). Bu kiritish qismlari oldidagi bosim, haroratning va
chiqarish quvuridagi bosimning vaqt bo'yicha o'rtacha qiymatini aniqlashga
imkon beradi.
4.1-jadvalda dizelning indikator diagrammasini hisoblash uchun nominal
rejimda issiqlik ajralib chiqishning uchinchi fazasida yonib tugash tavsifini
tavsiya etiladigan parametrlari keltirilgan.
tn„um va laming kichik qiymatlarini bosimsiz kiritiladigan dizellar
uchun tanlash kerak. m„,m va (p^ laming tanlangan qiymatlari uchun
EHMda hisoblash bilan issiqlikdan foydalanish bo'yicha alangalanishning
ilgarilatish burchagi qiymati 6alanK ni eng maqbul kattaligi aniqlanadi. Boshqa
rejimlar uchun yonib tugash tavsifining parametrlarini quyidagi ifodalar
bo'yicha aniqlash mumkin:
4.1 -jadval
Kamcraning turi m nom
Ajratilmagan 0,2...0,7 70... 110
Ajratilgan 0,3... 1,0 60...100
174
"l = "Un
Vznom
Pa
Panom
X <1
Qp.il.nom I
0p.il J
b
П
nnom
bunda: a = 0,6...0,8, b = 0,5...0,55, d = 0,5, e = 0,8. Issiqlik ajralib chiqish-
iiing ikkinchi fazasida yonib tugash tavsifi parametrlari, issiqlik ajralib chiqish
p.ivlining eng maqbuli EHMda hisoblash bilan tanlanganda siklning tejamkor-
hgiga kam ta’sir qiladi. Indikator diagrammaning hisoblashda
I, 0,1...0,2, mn = 0...0,3, <pw = 4...8grad TVB deb qabul qilish mumkin.
I. ning katta qiymati va mn ning kichik qiymatini ajratilmagan yonish kamerali
bosimsiz kiritiladigan dizellar uchun tanlash kerak.
Yonib tugash tavsiflari parametrlarining keltirilgan qiymatlari ajratilgan
yonish kamerali yengil avtomobillarning katta tezlikda aylanadigan (tezyurar)
dlz.eII.ii ini qamrab olmaydi, ular bo’yicha tajriba materiali to’planmagan.
4 2-jadvalda zamonaviy dvigatellaming nominal rejimda ishlashida ularning
nulikaior ko’rsatkichlari keltirilgan.
4.2-jadval
* I lo/iigi (i.tvlihi I>o.mi o-.tiiln kiiutl.ulig.itt nvioh.ikloi dizellari uchun p, ning chegaraviy
qiyniaii ко Ink lluoq kcl.ii.ikd.i ul.u j.idv.dd.i ki llnilp.iu qivin.iiiaig.i crisbishi mumkin, ular
iii.ixsiis va/il'.ili kticli.ivlllllg.iii di/cll.u tic Iniri olingan
4.2. MEXANIK ISROELAR. SAMARALI KO’RSATKICHLAR
4.2.1 MEXANIK ISROELAR VA MEXANIK FIK
Mexanik isroflat* deb, barcha lurdagi mexanikaviy ishqalanishdagi isroflar
liishuniladi, ya’ni gaz almashinuvini amalga oshirish, qo’shimcha mexani-
zmlarning yuritish (suv, moy, yonilg’i nasoslari, ventilator, generatorni va
boshqalar), dvigatel dctallai ining katta tezlikda havo-moy emulsiyasi va havo
* «Ichki isrof» atamasi ham qo'llaniladi.
I 75
muhitida harakatlanishi bilan bog'liq bo'lgan ventilatsion nobud bo'lish hamda
kompressoming yuritish. Ajratilgan yonish kamerali dizellarda mexanik is-
rofga yonish kamerasi bo'shliqlari orasida zaryadning oqib o'tishidagi gaz
dinamik isrof bo'lishlar ham kiritiladi.
pt ning tushunchasiga o'xshash bir siklning amalga oshirishda mexanik
isroflami solishtirma ishi sifatida mexanik isrofning o'rtacha bosimi p^ to'g'risida
tushuncha kiritiladi, ya’ni silindr ish hajmining birligiga to'g'ri keladigan
isrofning sikllik ishi:
Pmi ~~ Pishq + P^cz Pya.m Pshorn + Pkompt
bunda: Pishq— ishqalanishga bo'ladigan isroflar; ркаг — gaz almashinu-
viga sarflanadigan isrof; Pya,m— yordamchi mexanizmlaming yuritishga
sarflanadigan isrof; pxhm — shamollatish nasosini yuritishga sarflanadigan
isrof; Pkomp — kompressoming yuritishga sarflanadigan isrof.
Mexanik isrofning asosiy qismi, bu ishqalanishdagi isrof plshq(№%
gacha). Ishqalanishdagi isrofning ko'p qismi porshen-gilza, porshen halqasi-
gilza juftlariga to'g'ri keladi (barcha mexanik isrofning 45...55%).Podship-
niklar ishqalanishidagi isroflar barcha mexanik isroflaming 20% gachasini
tashkil etadi.
Ishqalanadigan juftlarning yuklantiradigan kuchlarga inersiya kuchlari,
gazlar kuchi vataranglik kuchlari (halqa, prujina) kiradi. Pishq ning aniqlash
uchun detallga ta’sir qiluvchi kuchlarning miqdorini vaqt bo'yicha o'rtacha
qiymatini baholash muhim ahamiyatga ega. Gaz kuchlarining eng katta miqdori
inersiya kuchlarining eng katta qiymatidan 2...5 marta ko'p bo'lishiga
qaramasdan, ayniqsa to'rt taktli dvigatellarda inersiya kuchlari modulining
qiymatini vaqt bo'yicha o'rtachasi, odatda, gaz kuchlarining vaqt bo'yicha
o'rtachasidan katta.
Porshenning o'rtacha tezligi cp = Km / s bo'lganda, N.R. Briling ma’-
lumotlari bo'yicha inersiya kuchlarining ta’sirida ishqalanishdagi isrof
Arning 75% ni tashkil etadi. Dvigatelning ish rejimiga bog'liq bo'lmagan
porshen halqalarining taranglik kuchi ishqalanishdan isrof bo'lishga ko'p
ta’sir qiladi. Qisqa vaqt oralig'idagi gazlaming ko'p kuchining ta’siri, ayniqsa
yuqoridagi porshen halqasining gilzaga qisish (siqilish) kuchini keskin
orttiradi. Bu davrda halqa harakatining tezligi ham kam. Bu ishqalanish
rejimini o'zgarishiga va porshenning taxminan YUCHN holatiga mos
keladigan gilza doirasining yeyilishining ko'payishiga olib keladi. Pishq ga
quyidagi omillar jiddiy ta’sir qiladi:
— suyuq ishqalanish kuchi jiddiy darajada bog'liq bo'lgan moyning
qovushqoqligiga ta’sir qiladigan dvigatelning issiqlik rejimi;
— aylanishlarchastotasi. n ning ortishi inersiya kuchlari va detallarsiljishining
nisbiy tezligini o'sishiga olib keladi. Bir vaqtning o'zida moyning harorati
birmunchaga ko'tariladi va qovushqoqligi kamayadi. Suyuq ishqalanish kuchi,
176
.. ..in. delttllaming nisbiy siljish tezligini ortishi tufayli ko‘payadi; chegaraviy
। bq.il.nnsh kuchini oshishi esa ishqalanish juftlariga yuklamaning ortishi tufayli
ikIu bo'Iadi. Umuman olganda, n ning ko‘tarilishi bilan ishqalanishga isrof
lish jiddiy darajada ortadi. Yuklamaning ortishi gazlar kuchi va detallar haro-
laiini ko'tarilishiga olib keladi. Bunda suyuq ishqalanish kuchi moyning qovush-
<|iiqligmi kamayishi tufayli kamayadi, chegaraviy ishqalanish kuchi esa gaz
kin hl.iiiningoshishi tufayli ko'payadi. Tajribaning ko'rsatishi dizelda ishqalanishga
i .iol Ito'iish yuklamaga nisbatan kam bog'liq.
1 )vigatelning ishlatish qoidasi bajarilayotganda awal detallaming ishqalanib
inoslanishi tufayli ishqalanishga isrof kamayadi, so'ngra esa barqarorlashadi.
Gaz almashinuvi p^ ga isrof bo‘lish, kiritish va chiqarish ishlari
kallaligining bir xil bo'lmasligi bilan bog'liq (3.1-a...e rasmga qarang). Turii
omillarning p ga ta’sirini tahlil qilish uchun P^ - Pr ~ Pk + ^Pki, + ^Рсыч
ilbdadan foydalanish mumkin, bunda: A/7A,r va &pdriq — gaz almashinuvi
j.uayonida kiritish va chiqarish klapanlaridagi bosimlar farqini o'rtachasi.
(i.iz almashinuviga isrof bo'lish qoigan elementiar ichki isroflariga nisbatan
teskari bclgili bo'lishi mumkin. Bunda ulaming faqat shartli ravishda isrof
bo'lish deb aytish mumkin. Tirsakli val bilan mexanik bog'langan kom-
piessor orqali to'rt taktli dvigatelga bosim ostida kiritishda gaz almashinuvi
nnisbat ishga ega bo'Iadi (3.\-b rasmga qarang), shuningdek, kiritish a’zolari
oldidagi o'rtacha bosim pk chiqarish a’zolaridan keyingi o'rtacha bosim
/> dan ko'p bo'ladigan gaz turbina bilan bosim ostida kiritiladigan dvigatelning
ayrim ish rejimlarida ham shunday bo'Iadi (3.1-e rasmga qarang).
Kiritish va chiqarish tizimlarida qarshilik qancha yuqori bo'lsa va gazlar
4.6-rasm. Turii aylanishlar chastotasida (a) va
yuklamalarda (b) bosimsiz kiritiladigan di/cl
nasos yo'lining diagrantmalari.
harakat tezligi katta bo'lsa,
gaz almashinuvida isrof
bo'lish shuncha ko'p bo'Iadi.
Aylanishlar chastotasining
ortishi bilan kiritish ishining
kamayishi va haydab
chiqarish ishining ortishi
natijasida dvigatellarning
barcha turlarida gaz
almashinuviga isrof bo'lish
ko'payadi. Bu kiritish va
chiqarish tizimlarida bosim-
lar farqining ortishi bilan
bog'liq (4.6-a rasm). Gaz
*Gaz turbinali bosim ostida kiritiladigan dvigatellar uchun m > 2 , chunki aylanishlar
chastotasini ortishi bilan qoidaga ko‘ra silindrga kiritiladigan va undan chiqadigan gazlaming
zichligi ham sezilarli darajada ortadi.
177
almashinuviga isrof bo'lishning o'rtacha bosimi = Anm ga teng, bunda: A
doimiy; m = 1,7.„2,0*. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda
yuklamaning kamayishi bilan gaz almashinuviga bo'lgan isrof ko'payadi,
chunki bunda drossel to'smaqopqoq yopila boshlaydi, kiritish tizimida qar-
shilik ortadi va kiritishning ijobiy ishi kamayadi.
Ko'pincha dizelda yuklamaning ma’lum qiymatdan kamayishida gaz
almashinuvi ishining ko'payishi kuzatiladi. Bu kam yuklamada chiqarish
klapanining ochil ishini boshlanish paytida silindrdagi bosimning kamligi
bilan bog'liq, shuning uchun erkin chiqish davrida ishlatilgan gazlarning
mos holda miqdori va bosimini kamayishi bilan ularning samarali oqishi
mumkin emas. Haydab chiqarish jarayonida ejeksiya samarasi ham kam bo'ladi.
Natijada haydab chiqarish jarayonini oxirida silindrda bosim ko'tarila boshlay-
di — ishlatilgan gazlarni «siqish» kuzatiladi (4.6-b rasm).
Yuritmali kompressor orqali bosim ostida va bosimsiz kiritiladigan dizellar
uchun gaz almashinuviga bo'lgan isrof yuklamaga bog'liq holda nisbatan kam
o'zgaradi. Gaz turbinali bosim ostida kiritiladigan dizellarda gaz almashinuviga
bo'lgan isrof bosim ostida kiritish tizimi turi, gaz turbinali haydovchilar
tavsifi va ularning dvigatel tavsiflari bilan muvofiqlashganligi, a’zolarining
konstruksiyasi va o'lchamlari hamda gaz almashinuv fazalariga bog'liq bo'lgan
holda yuklamaning ortishida ko'payishi ham va kamayishi ham mumkin.
Gaz turbinali bosim ostida kiritiladigan yuqori aylanishlar chastotali
dvigatellarda gaz almashinuviga bo'lgan isrofni o'rtacha bosimi katta bo'lib,
pmi nm8 ko‘P qismini (25% va undan ko'p) tashkil etadi. Bu chiqarish
tizimida gaz turbinaning o'matilishida haydab chiqarish ishining ko'p bo'lishi
bilan bog'liq Shuning uchun gaz turbinali bosim ostida kiritiladigan
dvigatellarga tatbiqan kiritish klapanlarining o'tish kesimini chiqarish
klapanlarining o'tish kesimi hisobiga kengaytirish hardoim ham maqsadga
muvofiq bo'lavermaydi.
Shamollatishda isrof bo'Iish kam, u.aylanishlar chastotasiga bog'liq,
aylanishlar chastotasining ortishi bilan ko'payadi: pwnl = А^п2, bunda: A} —
doimiy. Yordamchi mexanizmlaming yuritishdagi isroflar ham asosan ayla-
nishlar chastotasiga bog'liq, pyam - A2n2, bunda: A2 — doimiy. Yordamchi
mexanizmlaming yuritishdagi isroflami birinchi yaqinlik bilan yuklamaga bog'liq
emas deb qarash mumkin. Odatda, pyoni = (0,05...0,10) pm! bo'ladi.
Aylanishlar chastotasining ortishida yoki porshenning o'rtacha tezligiga
proporsional ravishda Pm / ning barcha tashkil etuvchilari sezilarli darajada
kattalashadi. Mexanik isrofbo'lishning o'rtacha bosimini funksiyasida ifodalash
qabul qilingan, chunki barcha mexanik isroflaming 50% ga yaqinini porshen
va halqalaming gilzadagi ishqalanishi tashkil etadi, ularning nisbiy tezligi
faqat aylanishlar chastotasi bilan aniqlanib qolmasdan porshen yo'li bilan
178
hum aniqlanadi. pguz = /(cp) ning funksional bog'liqligi ham mantiqiy,
< himki gaz almashinuvidagi isrof bo‘lish va bosimlar farqi bog'liq bo'lgan
к и il ish va chiqarish traktlaridagi gazlarning tezligi aylanishlar chastotasi bilan
iiniql.mmasdan, porshenning tezligi bilan aniqlanadi. pmi ning yuklamaga
bog'liqligi bosimsiz kiritiladigan dvigatellarda ko'p emasva hisobga olinmaydi.
I .hqalanishda isrof bo'lish c;j ning birinchi darajasiga proporsional ravishda,
gaz almashinuvi, shamollatish va yordamchi mexanizmlaming yuritishga isrof
bo lishlaresa cp ning ikkinchi darajasiga proporsional ravishda o'zgaradi, shuning
m Inin bosimsiz kiritiladigan dvigatel uchun pmi ning tezlik rejimiga bog'liqli-
gi umumiy holda quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi:
p„=a + bc + de2
pmj ning ko'p ulushini cp ning birinchi darajasiga bog'liq bo'lgan
udiqalanishga isrof bo'lish tashkil etadi, shuning uchun ko'pincha
/>„, i f (CP) ning empirik bog'liqligi quyidagi ko'rinishda ifodalanadi:
Pm.i = a + Ьср- (4-8)
a, b qiymatlar dvigatelning turi, konstruksiyasi, o'lchamlari, silindrlar
soni va issiqlik holatiga bog'liq bo'ladi. Silindrlar sonining ortishida bir
silindrga to'g'ri keladigan podshipniklar soni, pvenl va pyom lar kamaya-
di, a va b koeffitsiyentlar esa kichik qiymatga ega bo'ladi. Natijada pmt
kamayadi.
5//7 nisbat ning o'zgarmas holatida ishchi hajmning kengayishi quyidagi
ahahlar oqibatida pmi ni kamayishiga olib keladi:
— ag.ir halqalar soni va balandligi bir xil bo'lsa, u holda halqaning
gil/aga qisadigan gazlar bosim kuchi Dga proporsional ravishda, porshenning
vnzasi esa /> ga proporsional ravishda kattalashadi. pmj Porshenning yuza
Imhgiga lo'g'ii keladigan mexanik isrotlar kuchi bo'lganligi uchun, bunda
и I nu.iv i<li,
inerava kin hl.lining soli .hinma miqdori kamayadi (porshen yuzasiga
hi’g’ii keladigan),
Pi"<« kamayadi
Yiniiiivchi kompiessoi bilan bosun osiida kiritishda pk ning o'sishi
bilan gaz almashinuviga isiol bo’lishni kamayishi ishqaIanishga isrof bo'lishni
ko'payishiilan uslun liusa, bosun osiida kiritish bosimining ortishi bilan
Ularning yig'indisi kamayadi Biroq bunda haydovchini yuritishga isrof
bo'lishni o'rtacha bosimi ortadi. (iaz turbinali bosim ostida kiritish
qo'llanilsa, ishqalanish va gaz almashinuviga isrof bo'lishlarning ko'payishi
tufayli, odatda, pm, ortadi.
4.3-jadvalda bosimsiz kiritiladigan avtotraktor dvigatellari uchun (4.8)
lenglamadagi a va b laming qiymati keltirilgan.
1 79
43-jadva!
Dvigatellar o, MPa b, MPa -s/m
Ajratilmagan yonish kamerali dizcllar 0,105 0,012
Ajratilgan yonish kamerali dizcllar 0,105 0,0138
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar: S/D> 1 S/D <1 0,05 0,04 0,0155 0,0135
4.2.2. DVIGATELLARNING SAMARALI KO'RSATKICHLARI
Dvigatelning ishini tavsiflaydigan, uning validan olinadigan va foydali
ishlatiladigan kattaliklarga samarali ko‘rsatkichlar deb ataladi. Bu ishning
olish uchun ichki yonuv dvigatellari quriladi. Samarali ko'rsatkichlar qatoriga
avvalo samarali quwat, burovchi moment, o'rtacha samarali bosim, sama-
rali solishtirma yonilg'i sarfi, samarali FIK lar kiritiladi.
Dvigatelning bir sikldagi foydali yoki samarali ishi
4 = 4-4,,,
bunda: Lm, — mexanik isrof ishi.
Bu ifodaning ish hajmini Vh ga bo'lib, quyidagi ifodani olamiz:
Pe = Pi ~ Pmi, (4-9)
bunda: pe = Lc / Vb — o'rtacha samarali bosim, ya’ni silindrning ish
hajmi birligidan bir siklda olinadigan foydali ish.
(4.9) ning Ил/л/(30т) ga ko'paytirib quyidagini olamiz:
Ne = Ni-NmJ,
bunda: Ne = peVbin/ (30т) — dvigatelningsamaraliquvvati; Nmj — mexanik
isrof bo'lish quwati.
Agar (4.9) tenglama 1000 КА/(лт) ga ko'paytirilsa, u holda quyidagi
ifoda hosil bo'ladi:
Mb = л/, - Mmi,
bunda: Mb = lOOOpJJ/(zrr) — dvigatelning samarali burovchi momenti;
A/m , — mexanik isrof bo'lish momenti.
Dvigatelning mexanik FIK
r]m= LJ L,= pj Pi = Mh/ = NJ N;. (4.10)
180
(4 9) dan foydalanib quyidagini yozish mumkin:
Pel P, = (Pi - Pm,)I Pi = 1 - Pm.i I Pi-
Dvigatelning samarali FIK deganda, yonilg'i bilan berilgan barcha
г uqlikning foydali ishga aylangan ulushi tushuniladi: r)e = Lc / (V^p^H^.
Buni keyinchalik quyidagicha o'zgartirib yozish mumkin:
K5,o//„ (4Jl)
(4.3) ga o'xshash samarali solishtirma yonilg'i sarfi yoki samarali quwat
bnligiga mos keladigan yonilg'ining soatli sarfi:
g(. =ЗбОО/(//Л).
Keltirilgan tenglamalardan kelib chiqqan holda dvigatel ishining yuqori
uu.ii.idorlik va tejamkorligini ta’minlash uchun p. va 77, laming yuqori
qivnialiga crishishi yetarli emas. Dvigatelning mexanikaviy isrof bo'lishi ham,
Ini iiimladan kompressorning yuritishdagi isrof ham kam bo'lishi kerak.
Kompressorda 1kg havoning siqish va haydash uchun sarflanadigan ish
quyidagiga long bo'ladi:
blind.) дк p'k / pn — kompressorda bosimning ortish darajasi; pad —
.idi.ih.il siqishdagi ishni siqishga va haydashga sarflangan haqiqiy ishi nisbatiga
l< ng bo’lg.in kompressorning adiabat FIK.
11 koinpic .oida issiqlik almashinuv va ichki isrof bo'lishi mavjudligini
III ubg 1 ol id)
Kompit ......ng viiiiir.li in linn kerak bo'lgan quvvati
I rh rn'
hnnd.i (>,)t konipn ssoi Ini.iii h.ivoinng sekiindlik u/alilishi; r)km —
kiinipir .st>ining тех ник I IK
(I I) v.i ( I. S) bog'liqlikl.nd.in lovd.il.nnb, indikator ko'rsatkichlar orqali
.am.n.ili ko'is.ilku I1I.11111 ihxl.il.ivnii/
/V = Л/ n 11 "" 11 о И"'"п м ni
/vc ,(h 1,„ /() (< 4>.P„(*) 30t (4.12)
л/ m КИЮ,,. 1000 7,
ЛЛ, = M,n,n = Vpp,!],,, = Vhi t‘‘ (4.13)
Pe = PPl,n = ( Hu / 4 ) {4,1 a) nvPo(k ; (4.14)
181
Че = 4i4m,
М Pin Чц Hr " *
N' = 30r = Г T ™'(*) 307 • (4-15)
(4.12) ifoda orqali berilgan aylanishlar chastotasi, silindriar soni va taktlarda
u yoki bu quwatning ta’minlaydigan silindming ish hajmini hisoblash mum-
kin. (4.5) ifoda orqali pz ning hisoblash amalga oshiriladi, pmesa 4.3-jadvalda
berilganlardan fbydalanib, (4.8) tenglama bo'yicha hisoblanadi. S/D nisbatni
berib, = n D $ kattalik bo'yicha dvigatelning asosiy o'Ichamlari aniqlanadi.
Hisoblash uchun uslubi 2.2.2-bandda qisqacha bayon qilingan indikator
ko'rsatkichlaridan foydalanilsa, o'xshashligi bo'yicha dvigatelning
o'Ichamlari beriiishi kerak. Siklning hisobi p. va //, qiymatlarini beradi.
So'ngra pm va pjar aniqlanadi. (4.12) tenglama bo'yicha silindrning ish
hajmi va keyinchalik S/D nisbat berilib, dvigatelning asosiy o'Ichamlari
aniqalanadi. Agar ular qabul qilingan o'xshashligidan jiddiy farq qilsa, u
holda sikl hisobi takrorlanadi.
Turii omillarning dvigatelni samarali ko'rsatkichlariga ta’siri. Samarali
ko'rsatkichlarning harbirini miqdori mos keigan indikator ko'rsatkichlari-
ning miqdori va mexanik FIK bilan aniqlanadi. Mexanik isrof bo'lishining
o'rtacha bosimi pmz ni quyidagilar bilan kamaytirish mumkin:
— dvigatel ishi issiqlik rejimini to'g'ri tanlash va ushbu rejimni foydalanish
jarayonida saqlab turish;
— dvigatel va uning agregatlarini eng maqbul konstruksiyalash.
Kiritish va chiqarish tizimlari konstruksiyasi va o'lchamlarining to'g'ri
tanlash gaz almashinuvida isrof bo'lishni eng kam bo'lishiga olib keladi.
Foydalanish davomida tizimning qarshiligi o'zgarmasligi kerak. Ishonchli
suyuq ishqalanishning ta’minlash uchun ishqalanadigan juft sathlarini eng
kamiga keltirish maqsadga muvofiq hisoblanadi, ishqalanish kuchi esa kichik
qiymatga ega bo'lishi kerak.
Porshen halqalarining soni ham iloji boricha kamaytiriladi. Detallarning
bikrligi va shaklini tanlash, ulaming tayyorlashda texnik talablarga rioya qilish
ham ishonchli suyuq ishqalanish va eng kam mexanik isrof bo'1 ishga erishish
uchun muhim hisoblanadi. Ventilator, suv va moy nasoslari kabi yordamchi
mexanizmlaming konstruksiyasi, o'Ichamlari va aylanishlar chastotasini maq-
bullashtirish muhim ahamiyatga ega;
— detallarning ashyoiari va tayyorlash texnologiyasini ratsionalini tanlash,
bu ishqalanuvchi juftlaming moylanishini yaxshilaydi va ishqalanishga isrof
bo'lishni kamaytiradi;
* Bu yerda paramctrlarning qiymati — nominal rejim uchun. Indeks «i» tushirib
qoldirilgan
182
moylaydigan moyni to'g'ri tanlash. Ishonchli suyuq ishqalanishni,
iiioyni almashtirishm mumkin bo‘lgan eng ko'p ishlash muddatida va eng
l. пи quyishida dvigatelning barcha uzellarini uzoq ishlashini ta’minlaydigan
rug kam qovushqoqli moyni ishlatishga intilinadi;
— dizellarda ajratilgan yonish kameralari o'rniga bir bo'shliqlik
k.uncralardan foydalanish. Bu bilan zaryadning oqib chiqishida isrof bo'lishni
h.iitaraf etilishi natijasida mexanik isroflami kamayishiga erishiladi.
(iazning sarfi va bosimning ortish darajasini berilishiga mos ravishda
kompressoming tavsiflarini maqbullashtirish bilan Pkomp ning kamayishiga
erishiladi. Bu yerda maqbullashtirish deb, dvigatelning barcha ish rejimlari
oi.ihg'ida qK ning iloji boricha eng yuqori qiymatiga erishish tushuniladi.
Kompressoming yuritishga sarfni kamaytirish, ayniqsa kam yuklanishli
icinnlarda havoning chiqarib yuborilishini yoki rostlanadigan mexanik yuritma
vordamida dvigatel bilan ulangan kompressoming aylanishlar chastotasini
kamaytirish orqali ta’minlanishi mumkin.
Bosim ostida kiritishning qo'llashda, ayniqsa gaz turbinalida, p. ga
nisbatan pmj ning kam darajada ortishi tufayli mexanik FIK ko'payadi.
Shuning uchun pc p. ga nisbatan ko'p darajada ortadi. rj,n ning ko'payishi
ii.il ijasida bosim ostida kiritishda /7, ni birmunchaga kamayishiga qaramas-
d.in samarali FIK ortadi.
4.7-rasm. Dvigatelning indikator, samarali ko'rsatkichlarini va mexanik isrof
ho'lishlarni xususiyatlaydigan paramctrlarining aylanishlar chastotasiga bog'liqligi.
183
Gaz turbinali bosim ostida kiritishda gaz turbokompressorning FIK
muhim ahamiyatga ega. Uning ortishida gaz almashinuviga isrof bo'lishni
kamayishiga erishiladi.
Yuklamaning kamayishida qm ni kichiklashishi yuklamaning kamayishi
bilan pmi ning kam o'zgarishi va p, ning esa kichiklashishi bilan tushuntiriladi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda gaz almashinuviga isrof bo'lishni
ko'payishi tufayli ayniqsa r]m keskin pasayadi. Dvigatelning salt yurishida
Pi = Pm.i va 7lm = 0 bo'Iadi. Aylanishlar chastotasining ortishi bilan pm/ ni
ko'payishi bilan bog'liq holda qm kamayadi.
4. 7-rasmda и ga bog'liq holda indikator va samarali ko'rsatkichlaming
asosiylarini o'zgarish xususiyati keltirilgan. Aylanishlar chastotasining ortishida
qm kamayadi, pc va r)c lar eng katta qiymatga, p. va rj, laming eng yuqori
miqdorga erishgan n dan past aylanishlar chastotasida ega bo'Iadi.
(4. 15) ifodadan kelib chiqqan holda dvigatelning kuchaytirilgan darajasini
baholovchi uning litrli quwatiga p., qm', n (nominal rejimda) va т lar ta’sir
qiladi. p., qm , T]n laming oshirish imkoni, shuningdek, ikki taktli siklning
qo'llash ilgari ko'rib chiqilgan. Ikki taktli dvigatellarda nasosli isroflar mavjud
emas, biroq dvigatelning shamollatish — tozalash-to'ldirishni amalga oshirish
uchun ishlatiladigan kompressoming yuritishga isrof bo'lishning mavjudligini
ko'rsatib o'tish kerak. Ikki taktli dvigatellarda inersiya kuchlariga bog'liq bo'lgan
ishqalanishga isrof bo'lish to'rt taktli dvigatellaiga qaraganda kam, chunki yordamchi
taktlar mavjud emas, shu bilan birga o'rtacha indikatorbosimning miqdori ham
kam. qm ning kattaligiga p. ni kichik miqdori va kompressoming yuritish uchun
isrof bo'lish ham ko'p darajada ta’sir qiladi.
4.4-jadvalda aviotraktor dvigatellarining nominal rejimdagi samarali
ko'rsatkichlari keltirilgan.
4.4-jadval
Dvigatelning turi Pm 7e Se > g/(kVts) Pe > MPa Nl ’ kVt//
Uchqundan o't oldiriladigan to'rt taktli dvigatellar (bosimsiz kiritish) 0,75...0,85 0,25-0,35 327..234 0,75...0,85 20...50**
Bosimsiz kiritiladigan to'rt taktli dizellar 0,7...0,8 0,36...0,42 235...202 0,65...0,8 12...20
Bosim ostida kiritiladigan to'rt taktli dizellar 0,78...0,88 0,38...0,45 223... 188 2* gacha I6...28**
Ikki taktli dizellar 0,7...0,85 0,33...0,38 257... 223 0,5-0,75 15...35
* Hozirgi paytda qo'llaniladigan bosim ostida kiritiladigan avtotraktor dizellari uchun pr
ning chegaraviy miqdori kam. Kelajakda pt = 2 MPa ga crishishi mumkin.
** Ycngil avtomobillarning bosim ostida kiritiladigan dizellari uchun Ne 40 gacha,
benzinli dvigatellarda esa 65 gacha ega bo'Iadi.
184
Shuning uchun ikki taktli dvigatellarning ini o'rtachasini olganda
to il takti iiarga qaraganda birmunchaga kam bo‘ladi. Bu p. ning kamayishi
hil.in bir qatorda to'rt taktli sikldan ikki taktliga o‘tganda litrli quwatni ortish
il.ii.ijasiga ta’sir qiladi. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarning litrli quwati,
odatda, nominal aylanishlar chastotasining ko‘p bo'lishi tufayli dizellarga
q.it.iganda sezilarli darajada yuqori, bosimsiz kiritiladigan dvigatellarning
l.iqqoslashda esa pe qiymatini kattaligi bilan yuqori bo'Iadi.
4.3. DVIGATEL DETALLARIDA ISSIQLIK YUKLAMALARI VA
ULARNING ISSIQLIKDAN ZO'RIQISHI.
DVIGATELNING ISSIQLIK BALANSI
4.3.1. DETALLARDA ISSIQLIK YUKLAMALARI
VA ULARNING ISSIQLIKDAN ZO‘RIQJSH1
Issiqlik yuklamasi deganda, ishchi jismdan detallar sathiga uzatiladigan
solishtirma issiqlik oqimining miqdori tushuniladi. Issiqlik ishchi jismdan
detallar sathiga radiatsiya va issiqlik berish bilan uzatiladi.
Dizellarda qurumni ko'p hosil bo'lishi va keyinchalik uni qisman yonishi
bilan kuzatiladigan diffuzion yonishda sharoit yaratilishida radiatsiyani roli
ayniqsa yuqori. Alangada qurumni ishtirok etishi uning qoralik darajasini yuqori
bo'lishiga sabab bo'Iadi, shuning uchun alanga yuqori nurlanish qobiliyatiga
ega. O'lchashlarga muvofiq dizel alangasining harorati termodinamik haroratni
hajm bo'yicha o'rtacha qiymatidan yuqori bo'Iadi, nominal rejimdagi uning
eng katta qiymati yuqorida keltirilgan (3.4-jadvalga qarang).
Alanga harorati va uning qoralik darajasining yuqoriligi umum issiqlik
almashinuvida nurlanish orqali issiqlik uzatish ulushi ko'pligini ko'rsatadi
(ayrim baholashlar bo'yicha 45% gacha va undan ko'p).
Detallarning ayrim qismlari orqali nurlanish bilan uzatiladigan issiqlik
oqimi qismlarning mash’aiga nisbatan joylashishiga bog'liq, shuning uchun
bir xil emas. Masalan, yonish kamerasi porshenda joylashgan dizellar uchun
silindr gil/asi, silindr kallagi va porshenning o'zi kabi detallarning ayrim
zonalari, nurlanish jadalligini ko'paygan davrida alangadan porshenning o'zagi
bilan ekranlashgaii.
Issiqlik ajralib chiqishning jadalligi ko'p jihatdan aralashma hosil qilish
va issiqlik ajralib chiqishning sharoitiga bog'liq. Bajariigan tadqiqotlar, detal-
lar bo'yicha issiqlik yuklamasini laqsimlanishiga kiritishda hosil qilingan si-
lindr va yonish kamerasidagi zaryad harakatining jadalligi va xususiyati ta’sir
qilib qolmasdan yonishda aralashmadagi zaryadning harakati, shuningdek,
yonilg'i oqimining miqdori va joylashishiga, yonish kamerasining o'Ichamlari
va shakliga bog'liq bo'lgan yonish kamerasi hajmi bo'ylab yonayotgan yonil-
g'ining taqsimlanishiga ham bog'liq bo'lishini ko'rsatgan. Oxirgi omillar
zaryadning haroratini belgilaydi.
Porshenli dvigatellarda issiqlik almashinuvini nostatsionarligi va detallar
bo'yicha issiqlik yuklamasining notekis taqsimlanishi aniqlangan. Issiqlik al-
1X5
О 0,2 0,4 0,6 0,8
* lK
4.8-rasm. Dizel detallari bo'yicha issiqlik yuklamasining taqsimlanishi:
a — porshen; h — silindr kallagi; d — silindr gilzasi; silindr o'qidan o'lchash
doirasigacha bo'lgan oraliq R = D / 2; lgx — gilzaning yuqori qirrasidan o'lchash
doirasigacha bo'lgan oraliq; / — gilza uzunligi.
mashinuvining nostatsionarligi radiatsiya va issiqlik berishga ta’sir qiladigan
barcha omillaming vaqt bo'yicha o'zgaruvchanligi bilan aniqlanadi (zaryad
holatining parametrlari, uning tezligi, shu jumladan uning pulsatsiyali tashkil
etuvchilari, alangani tuziiishi va boshqalar).
Issiqlik almashinuvining nostatsionarlik tavsifi uchun solishtirma issiqlik
oqimining eng katta qiymati uning vaqt bo'yicha o'rtacha miqdoridan bir
necha o'n marta ortishi mumkinligini ko'rsatib o'tamiz. Issiqlikning ko'p
qismi jadal yonish davrida uzatiladi. Masalan, siklning 1/10 vaqti davomida
(YUCHN ga 10° yetmasdan YUCHN dan 60° o'tgunicha) to'rt taktli
avtotraktor dizelini sikli davomida isrof bo'ladigan issiqlikning 70% gachasi
zaryaddan detallar devoriga uzatiladi. Agar siklning ayrim taktlaridagi
uzatiladigan issiqlik aniqlanadigan bo'lsa, u holda issiqlikning asosiy qismi
kengayish taktida (ish yo'li) 90% gacha uzatiladi. Chiqarish takti davomida
issiqlik almashinuvining ulushi ko'p hollarda 10% dan ortmaydi.
4.8-rasmda vaqt bo'yicha o'rtacha issiqlik yuklamasini turli detallaming
sathlari bo'yicha notekis taqsimlanishi ko'rsatilgan. Muayyan holatda
porshenning sathi bo'yicha solishtirma issiqlik oqimi 2,5 marta, silindr kal-
lagining sathi bo'yicha 2,5 marta, silindr gilzasining sathi bo'yicha 2,3 marta
(o'lchash doirasi oralig'ida) o'zgaradi. Bosim ostida kiritiladigan avtotraktor
dizellarida issiqlik oqimining eng katta qiymati 600 kVt/m2 va undan ortiq
qiymatga erishadi. Odatda, eng ko'p yuklama dvigatel ishining nominal rejimiga
to'g'ri keladi.
Yonish kamerasi porshenda bo'lgan dizellarda yonish kamerasining nisbiy
diametrini kamayishida issiqlik yuklamasining notekis taqsimlanishi ortadi. Yonish
186
k.uncrasi ajratilgan dizellarda solishtirma issiqlik oqimining notekis taqsimlanishi
.ilialilmagan yonish kamerali dizellatga qaraganda yuqori bo'ladi. Issiqlikyukla-
ninl.H ining past-balandlik darajasi ko'pincha kuchaytirish darajasi (litrli quwati)
bilan aniqlanadi. LJ ikki taktli dvigatellarda, odatda, yuqori bo'ladi.
Yuklama, aylanishlar chastotasi, pk va Tk laming ortishi bilan issiqlik
ytiklainasi sezilarli darajada ko'payadi. Berilgan tashqi yuklamada issiqlik yuk-
l.nnasini kamayishiga bosim ostida kiritish tizimini tanlash va bosim ostida
kii il iiadigan havoning oraliq sovitish orqali a ni mos holda ko'paytirish
vo’li bilan erishish mumkin. Purkash (o't oldirish)ning ilgarilatish burchagini
oshishi bilan siklning eng yuqori bosimi va haroratini ko'tarilishi oqibatida
issiqlik yuklamasi ham ko'payadi.
Yangi yoki ta’mirlangan dvigatelning ishga tushishini boshlanishidan so'ng
vaqt o'tishi bilan chala yonish mahsulotlarini detallarda cho'kindi hosil qilishi,
moy va yonilg'ining kreking hamda polimerizatsiya bo'lishi tufayli ishchi
jisindan detallaiga uzatiladigan issiqlik oqimi kamayadi. Keyinchalik uzatiladigan
oqimning stabillashish an’anasi kuzatiladi.
O'zgaruvchan (nobarqaror) rejimlarda ishlaganda ishchi jismdan detallarga
n/atiladigan issiqlik oqimi faqat har bir sikl davomida o'zgarib turmasdan,
sikldan siklga o'tishida ham o'zgaradi. Dvigatelning tezlashishi, yuklanishi,
yiiklanishining kamayishi, to'xtashi oqibatida vaqt bo'yicha sikldagi o'rtacha
issiqlik yuklamasining keskin o'zgarishi issiqlik zarbasi nomi bilan ma’lum.
Issiqlik zarbalarining xarakteri va chastotasi dvigatel ishining ishonchliligiga
la’sir qiladi.
Issiqlikdan zo‘riqish atamasi dvigatel detallarining issiqlik holati bilan
bog'liq bo'lgan hodisalar majmuasini ifodalash uchun qo'llaniladi. Detallar-
ning issiqlik holati ular tayyorlangan detallar ashyosining mustahkamlik
lavsifiga, detallarda cho'kindi hosil bo'lish jadalligiga, ularning moylash
sharoitiga, ishqalanishiga, yeyilishiga, shuningdek, detallardagi zo'riqish-
larga ham ta’sir qiladi.
I ajiib.idan ma’lumki, koks cho'kindisi oqibatida ariqchalarda halqaning
harakatlamshini yo'qolishidan holi bo'lish uchun yuqoridagi halqa ostidagi
ariqcha yaqinida harorat 22O°C dan ortmasligi kerak. To'zitkich teshiklarini
jadal kokslanisliidan holi bo'lishi uchun uning tumshug'ini harorati
I80...200 C dan oshmasligi kerak. Ushbu raqamlarni taxminiy deb qarash
kerak, chunki cho'kindilar jadalligi faqat haroratga bog'liq bo'lmasdan de-
tallarning konst ruksiyasiga, ular ishlashini boshqa sharoitlariga (haroratdan
tashqari), materiallaming silatiga (shu jumladan yonilg'i va moy), detallarga
ishlov berish texnologiyasiga va boshq.ilaiga ham bog'liq.
Detallaming harorati inoylaming ishchi haroratiga, demak uning
qovushqoqligiga, detallaming ishqalanish julllarini ajratib turadigan surkov
moyi qatlami qalinligiga, ishqalanish xarakteriga ta’sir qiladi. Detallaming
issiqlik holatiga bog'liq bo'lgan ishqalanish xarakteri ashyolarning yeyilish
tavsifi bilan birgalikda yeyilish sur’atini aniqlaydi. Kritik sharoitlarda suyuq
ishqalanish chegaraviy yoki yarim quruq ishqalanishga o'tishi mumkin.
187
Gazlar bosimi kuchidan kuchlanish o'zgarishining amplitudasi termik
kuchlanish amplitudasidan kam, biroq gazlar bosimi kuchidan
kuchlanishning o'zgarishi chastotasi sezilarli darajada yuqori. Shuning uchun
ular detallarning toliqishi tufayli parchalanishida muhim rol o'ynashi mumkin.
Qator detallar uchun aniqlovchi rolni termik kuchlanish o'ynaydi, ular-
ning kritik darajasida detal issiqlik zarbalarini kam miqdoriga bardosh bera
oladi, bu uning xizmat muddatini cheklaydi.
Bosim ostida kiritish usuli bilan dizellarning kuchaytirish darajasi ham
uning detallarini issiqlikdan zo'riqishida cheklanadi. Silindr kallagi va por-
shen eng ko'p issiqlikdan zo'riqqan hisoblanadi. Silindr gilzasining issiqlik
holati ham muhim hisoblanadi, chunki u porshenning issiqlik holatiga sezilarli
ta’sir qiladi.
Bosim ostida kiritish detallarda issiqlik yuklamalami ortishiga, oqibati esa
ularning harorati va gradiyentlari (darajalanishi)ni ko'tarilishiga olib keladi.
Silindr kallagining markaziy qismida issiqlik yuklamasi juda ko'p bo'ladi.
Porshenda issiqlik yuklama bir qancha kam, silindr gilzasida esa kallakka
qaraganda 4...5 marta kam bo'ladi. Bosim ostida kiritiladigan YAMZ di/elining
detallaridagi o'ichashlar, detallarning turli zonalaridagi issiqlik yuklamalari
12 martaga va undan ko'pga farqlanishi mumkinligini ko'rsatdi.
Detallarda issiqlik yuklamasining notekis taqsimlanishi bilan birgaiikda ular-
ning turli zonalarida termik qarshilikning notekisligi, detallarda haroratning
notekis taqsimlanish oqibati hisoblanadi. Masalan, silindr cho'yan kallagining
«olovli» sathi yaqinida haroratlar farqi 180cC, aluminiy qotishmali porshenda
100°C, cho'yan gilzada 70'C ga yetishi mumkin. Amaliy sinovlarsilindrning
cho'yan kallagi va aluminiy qotishmali porshenning eng yuqori harorati
35O°C dan, alumin qotishmali silindr kallaginiki 240°C dan, silindrgilzasiniki
160...180”C dan ko'p bo'lmasligi kcrakligini ko'rsatdi.
Harorat suv bug'ining kondensatsiyalanishiga ta’sir qilishi tufayli, ayniqsa
oltingugurt tashkil etgan yonilg'ilarning ishlatishda, silindr gilzasi uchun
eng past harorat ham cheklab qo'yiladi. Albatta, keltirilgan raqamlar taxminiy
deb qaralishi kerak, chunki ruxsat etilgan harorat oralig'iga detallarning
konstruksiyasi va muayyan ishlash sharoiti ta’sir qiladi. Oxirgisi aluminiy
qotishmasidan tayyoriangan porshen va silindrlar kallagi haroratlarining
yuqorida keltirilgan ruxsat etilgan eng yuqori haroratlari farqida ko'rsatilishi
mumkin. Silindr kallagi uchun yuklanish sharti bo'yicha harorat chegarasi
anchaga kam.
Issiqlikdan zo'riqishni boshqarish usullari, tabiiyki uni aniqlaydigan omillar
bilan bog'liq. Detallarning konstruksiyasi, ishlatiladigan ashyolari va sovitish
sharoitiga issiqlik yuklamalarining aniq ruxsat etilgan past-balandlik darajasi
mos keladi. Issiqlik yuklamasini ma’lum past-balandlik darajasiga detallarning
issiqlikdan zo'riqishini keltirib chiqaradigan boshqa omillaming mos ravishda
to'g'ri tanlanishi kerak deyish ham to'g'ri hisoblanadi.
Oxirgi yillarda silindr gilzasi sathining yuqoriroq bo'lgan haroratida kam
issiqlik olish bilan va maxsus suritma moylaridan foydalanib dvigatellarning
ishonchli ishlashini ta’minlashga harakat qilinmoqda.
188
I’oishcn haroratini sezilarli darajada pasaytirishga, ayniqsa uning kritik zonalarini,
oviiiladigan konstruksiyalami qo'llash yordam beradi. Detallardagi harorat va
liaioial gradiyentlarini pasaytirishga issiqlikdan himoyalovchi qoplamalaryordam
In-iadi. Bunda qoplamaning harorati va haroratlargradiyenti yuqori bo'lib qoladi,
I и indan ularning xususiyatiga katta talab qo'yish kelib chiqadi. Issiqlikdan zo'riqishning
sezilarli darajada kamayishiga sovitish tizimini ratsional konstruksiyalash yo‘li
Man ham erishish mumkin. Bunda qonunga ko‘ra suyuqlik bilan sovitish tizimi
have» bilan sovitish tizimiga qaragandasamaraliroq. Bu yerda samarali deb, sovitish
I iz i ini agregatlarini yuritishga eng kam ish sarflab berilgan issiqlik holatini ta’minlash
xususiyati tushuniladi.
Sovitish tizimlarining konstruksiyalashda tizimga uzatiladigan issiqlikning
umumiy miqdorini ko‘paytirmasdan eng ko‘p qizigan qismlarini sovitish jadal-
ligini oshirishga intiladi. Xususan, silindr kallagining klapanlar orasidagi bog‘liqlik
h.imratining sezilarli darajada kamayishiga suyuqlik keltirish uchun parmalangan
kanaldan foydalanib erishish mumkin.
f oydalanish jarayonida dvigatelning issiqlikdan zo'riqishi quyidagi oqibatlar
lul.iyli o'sishi mumkin:
— dizelning baland tog'li yoki atrof-muhitning haddan tashqari yuqori harorat
shamitida ishlatish;
— suyuqlik bilan sovitiladigan dvigatellarning sovitish g'ilofidagi quyqalar
i ho'kindisi yoki havo bilan sovitiladigan dvigatellar qovurg'alarining ifloslanishi;
fizik-kimyoviy va motor xususiyatlari dvigatelga mos kelmaydigan
vonilg'ilardan foydalanish hamda ta’minlash, purkash vao't oldirish tizimlarining
eng maqbul rostlanishiga rioya qilmaslik.
Havo zichligi kam bo'lgan sharoitda dizellarning ishlatish zarurati tug'ilsa,
lining ishlab chiqqan zavodningtavsiyasiga muvofiq yonilg'i uzatilishining chegaraviy
miqdorini qayla ko'rib chiqish kerak. Foydalanishda bosim ostida kiritiladigan havo
Miviikichining issiqlik samarasi va gidravlik qarashligini o'zgarmas holda saqlash
< ni.... hisoblanadi.
I ovil.il.uiish muddati davomida detallarning sovitilish sharoitini qulay qilib
..iql.r.h li.nii muhim ahamiyatga ega. Buning uchun, xususan, sovitish tizimi
। h 11 к-i и I.и к l.i sezil.idi darajada cho'kindilar hosil bo'lishiga yo'l qo'ymaslik kerak.
Bosun ot.1 i<la kuitish bilan dizelning kuchaytirishningxavfsiz chegara darajasi
ko'p iili.iid.in <|.il>ul qilingan aralashma hosil qilish usuliga va yonish kamerasi
I tn iga bog'liq nisbatning katta qiymatlarida yonish kamerasi ularning
salhi bo'ylab issiqlik yuklamani tekis taqsimlanishini ta’minlaydi, oqibatda
liaroratlar farqiiiing kamayishiga olib keladi. Bu detallarning ruxsat etilgan eng
yuqori haroratini oshirmasdan bosim ostida kiritish bilan yuqori darajada kuchaytirish
imkonigaegabo'lishni ta’minlaydi.
4.3.2. DVIGAI LLN1NG ISSIQLIK BALANSI
Dvigatelning issiqlik balansi yoki tashqi issiqlik balansi yonilg'i bilan
dvigatelga kiritilgan issiqlikni tajriba yo'li bilan aniqlangan foydali ishlatishga
l 89
va ayrim isrofbo'lish turiariga taqsimlanish ko'rinishiga ega bo'lishini ko'rsatadi:
Qu =Qe + Qsov +Qn,+ Qgaz + Qeh.yo. + Qqol->
bunda: Q(| — ma’lum vaqt oralig'ida yonilg'i bilan dvigatelga kiritiladigan
issiqlik miqdori, masalan 1 soatda: Qu ~ GyaHu\
Qc — foydali ishga aylangan issiqlik miqdori; Qe = GyoHuT]e‘,
Qun,— sovitish suyuqligiga uzatiladigan issiqlik miqdori
Qxov ~ Qvov (^сЛ/А ^kir ) Gm ,
bunda: c^, Gmv — sovitish suyuqligining solishtirma issiqligi va sarfi;
^htq^kir — mos holda sovitadigan suyuqlikning tizimdan chiqishidagi va
unga kirishidagi harorati;
Qm — surkov moyiga uzatiladigan issiqlik miqdori (issiqlik balansining
ushbu hadi dvigatelda surkov moyining sovitish uchun avtonom issiqlik
almashgich mavjud bo'lganda ajralib chiqadi va Q,wga o'xshash aniqlanadi,
ko'phollarda Qm— issiqlik balansiningqoldiq tashkil etuvchisiga kiritiladi);
Q — issiqlikning ishlatilgan gazlar bilan isrof bo'lishi,
Q&Z = Gyo [M2 (bc’Jf,. - Л/,
Qchyo~ dvigatelda chala yonish oqibatida ajralib chiqmagan issiqlik.
Uni aniqlash uchun yonish mahsulotlari tarkibini bilish va yonilg'ining
chala oksidlanish mahsulotlarining harbirini yonish issiqligini bilish kerak.
a > 1 bo'lganda ushbu tashkil etuvchi aniqlanmaydi va issiqlikning unga mos
kelgan ulushi Qqiil ga kiritiladi; a < I bo'lganda havoning yetishmasligi tufayli
nazariy jihatdan issiqlik ajralib chiqmasligi sababli, uni Qki„, =&.HuGyi, ifoda
bo'yicha aniqlash mumkin. Bunda 0^, va Qkjnt oralig'idagi farqqa mos keluvchi
issiqlik ham Q^ga kiritiladi. Qm, G^yoki Qchyo - Qkin lardan tashqari Qqnl
ga dvigatel va uning agregatlari tashqi sathlaridan atrof-muhitga tarqaladigan
issiqlik, shuningdek, ishlatilgan gazlaming kinetik eneigiyasiga mos keladi-
gan issiqlik ham kiritiladi. Qqiil kattaligiga, tabiiyki issiqlik balansini tashkil
etuvchilarining aniqlashdagi xato ham ta’sir qiladi. Qmv, va Gpj, issiqlik-
lar sovitish, moylash va bosim ostida kiritish tizimlarini hisobiashda ishlatiladi.
Qch kattalik bo'yicha chala yonish darajasi to'g'risida fikr yuritish va
issiqlikdan foydalanishning oshirish yo'llarini belgilash mumkin, Qsm kattalik
bo'yicha esa detallarning ratsional sovitish yo'li bilan issiqlikdan foydala-
nishning oshirish rezervlari to'g'risida faqat taxminiy fikr yuritish mumkin.
Oxirgisi, ga faqat gazlardan silindrga uzatiladigan issiqlik kirmasdan
(uning kamaytirish bilan 77,- ning oshirish mumkin), chiqarish kanalida gazlar-
dan sovitish suyuqligiga uzatiladigan issiqlik (chiqarish o'tkazish quvuri
190
.oviiil.idigan holatda va o'tkazish quvurida), shuningdek, mexanik isrof bo'lish-
Inming ko‘p qismiga to'g'ri keladigan issiqlikning ham kirishi bilan bog'liq
(oxngisining qolgan qismi moy orqali uzatiladi va dvigatelning tashqi sathi
bil.in larqaladi).
//, ning miqdoriga faqat ishchi jism sovitish suyuqligiga bergan issiqlik-
iinig umumiy miqdori ta’sir qilib qolmasdan, ushbu isrof bo'lishlaming
poishen holatiga bog'liqligi ham ta’sir qiladi. Shuning uchun issiqlik yo'qo-
i ishl.irning rjj ga ta’sirini tahlil qilish uchun, bu isrof bo'lishlaming dinamikasi
to'g'risida tushuncha (tasawur) beradigan ichki issiqlik balansi va issiqlikning
ishga aylanishi (3.6. ga qarang) ham ko'rib chiqiladi.
Kiritilgan issiqlikning umumiy miqdoriga nisbatan issiqlik balansini foiz
hisobida ham aniqlash mumkin. U holda
1 Ob — Qe + Qsov Qm Qeh.yo. Qqo!’
bunda: qe = Qe 100/Q,; qm = Qmv • 100/0,,; qm = Qm • 100/Q, va
boshqalar.
Grafikdan ko'rinishiga qaraganda (4.9-a rasm) to'liq yuklamada issiqlik
balansining tashkil etuvchilaridan ishlatilgan gazlar bilan isrof bo'lish va foy-
d.ili ishlatiladigan issiqlik eng ko'p hisoblanadi (bunda qeh.yo. Q^ ga kiritilgan).
Sovitish suyuqligiga uzatiladigan issiqlikning ulushi kam. Bu obyekt sifatida
bosim ostida kiritiladigan dizel ko'rib chiqilganligi bilan qisman bog'liq.
qe ning ish rejimiga bog'liqligi ilgari
ko'rib chiqilgan. qmv isrof bo'lish
yuklama va aylanishlar chastotasining
ortishi bilan kamayadi. Oxirgisi issiqlik
almashinuvi vaqlining kamayishini
iisiiivoihgi bilan bog'liq К bilan isrof
bo'hshning iilnshi ynklaniaga kam
bog'liq va qonlaga ko'ia n ning ortishi
bilan ko'payadi. Чк„; ш J (w) ningxu
susiyatiga, labiiyki n ning o'sishi bilan
yonish mahsulotlarining.sovitish vaqlini
kamayishi ta’sirqiladi. Ish rejnni bilan
qrn ningo'zgarish xususiyatini mexanik
isrof bo'1 ishga sarflanadigan indikator
ish ulushini o'zgarishi bilan tushunti-
rish mumkin. Qi/ril issiqlik ish rejimiga
kam bog'liq, shuning uchun aylanishlar
chastotasi kamayishida q va ayniqsa,
dvigatel yuklamasi kamayishida ko'payadi.
4.‘h rn.Mii. Gaz. lurbinali bosim ostida
kiritishda avtotraktor
di/eliniiig issiqlik balansi:
a n const bo'lganda quwat
lunksiyasida. Л — yonilg'i nasosining
reykasi tirgakda joylashganda aylanishlar
chastotasi funksiyasida.
191
V BOB
TA’MINIASH, BOSIM OSTIDA KIRITISH
TIZIMLARI VA AYLANISHLAR CHASTOTASINI
AVTOMAT RAVISHDA ROSTLASH
Silindrlarga yonuvchi aralashma yoki havoni uzatish, yangi zaryad miqdori
va tarkibini rostlash, ta’minlash, bosim ostida kiritish va avtomat ravishda
rostlash tizimlari bilan amalga oshiriladi.
5.1. UCHQUNDAN O‘T OLDIRILADIGAN
DVIGATELLARNING TA’MINLASH TIZIMLARI
5 1.1. KARBYURATORLI TIZIM
5.1-rasmda ko'rsatilgan ta’minlash tizimining sxemasi yonilg’i sathi
(miqdori) ko’rsatkichi 3 ni o’lchagichi (datchik) 2 bilan idish 1 ni, yonilg’i
naychalari 7, 9, 11 ni, tozalagich 10 ni, idish 1 dan karbyurator 4 ga
yonilg’i uzatadigan nasos (odatda, diafragmali) <?ni o’z ichiga oladi. Kar-
byuratorga havo bir vaqtni o’zida kiritishda paydo bo’ladigan shovqinni so'ndir-
gich vazifasini bajaruvchi havo tozalagich orqali kiradi.
Tizimda bug’ tiqinlari hosil bo'lish xavfini pasaytirish maqsadida ba’zan
karbyuratorga keltiriladigan yonilg’ining bir qismi qaytadan yonilg’i idishiga
o’tkazib yuboriladi. Yonilg’i va havo aralashmasi karbyuratordan kiritish
o’tkazuvchi quvur 6 bo'ylab silindrga uzatiladi. Karbyurator tizimning eng
muhim qismi bo'lib hisoblanadi, unga quyidagi asosiy talablar qo'yiladi:
dvigatel ishkishini barcha rejimlarida, ishlatilgan gazlarni ruxsat etilgan za-
harliligida, uning kerakli tejamkorlik va quvvat ko'rsatkichlarini olinishini
ta’minlaydigan yonilg’ini aniq dozalashi; dvigatelning ish rcjimini tez va
ravon o’zgartirish imkoniyati; dvigatelning ishonchli va tez ishga tushirishi;
yonilg’ini mayin to'zitilishi.
Oddiy karbyuratorning tavsifi. 5.2-a rasmda kiritish patrubogi
1 ni, diffuzor 2 ni, qorishtirish kamerasi 9 ni, drossel to'smaqopqoq 10
ni, ignasimon klapan 6 ni, o’rindig’i 5 va teshigi 3, qalqovichi 7 bilan
qalqovichli kamera 4ni, yonilg'i jiklyori 8ni va to'zitkich trubkasi 11 ni o’z
ichiga olgan oddiy karbyurator sxemasi keltirilgan. Ishlamayotgan dvigatel
qiya holatda tuiganda to'zitkichdan yonilg'i oqib chiqishining oldini olish
uchun ДЛ = 4...8 mm oralig'ida bo'ladi (5.2-0 rasm).
Teshik 3 qalqovichli kamerani kiritish patrubogi 2 bilan va kamdan-kam
holda atmosfera bilan bog’laydi. Qalqovichli kamerani kirish patrubogi bilan
tutashishi dvigatelning ishlatish jarayonida havo tozalagich qarshiligini ortishida
aralashmaning quyuqlashishining oldini oladi. Dvigatel ishlaganda qalqovichli
kameradagi bosim har doim difiuzordagi bosimga qaraganda ko'p bo'ladi,
shuning uchun bosimlar farqi ta’sirida to'zitkich 11 dan havo oqimiga yonil-
192
g'i fawora bo'lib chiqadi.
Dvigatel silindriga uzatiladigan
yonilg'i-havo aralashmasi miqdori
drossel to'smaqopqoq bilan rostlanadi,
aralashmaning tarkibi esa bunda avtomat
ravishda o'zgaradi.
Aralashma tarkibining diffuzordagi
siyraklanishga bog'liqligi karbyuratoming
tavsifi deb ataladi. Ushbu tavsifni tahlil
qilib chiqish uchun gidravlikada ma’lum
bo'lgan nisbat asosida havoning ortiqlik koeffitsiyenti ifodasi yoziladi:
5. /-rasm. Karbyuratorli dvigatclning
ta’minlash tizimi sxemasi.
_ = _L Lk !±L I ph I М/
e0GyO (o fj gy ypyrl yAPd~Abpy„g’
(5.1)
a)
w
bunda: (7Л va Gm — diffuzor orqaii havo vajiklyor orqaii yonilg'i saffian, kg/s;
14/v:i llу — diffuzor va jiklyorning sarflash koeffitsiyentlari ( p =p<p, p —
oqimni siqish koeffitsiyenti; <p— tezlik koeffitsiyenti);
va — diffuzorlar va jiklyorning o'tish kesimlari, m2;
\pd— diffuzordagi siyraklanish, Pa; д/j — to'zitkich teshigi balandligi va
qalqovichli kameradagi yonilg'i sathi orasidagi farq, m;
Pt, ^Pyo ~ havo va yonilg'i zichligi, kg/m3;
g — erkin lushish tezligi, m/s2.
(5 I) ilodadagi(I//„) (fd/fj} ko'paytma
()7g,inius<iivm.ilga ega. / (Apr/ - A/z/?K,g)
va J/>/(//»„, l.iiga kclsak, ularAp,/ ni ortishi
bilan kam.iv.idi Saiflash koeffitsiyenti
p,/Ap,z ga kam bog’liq |i, koeffilsiyent
jiklyorning leshii’im gconulnk o'lchamlari,
shuningdek lining qn lasninig shakh bilan ham
aniqlanadi. Bundan lasliqan i^ga yonilg'ining
qovushqoqligi va uning harorali l.i’sn qiladi.
fU I by nisbat Ap(/ ni ortishi bilan kamayadi
Shunday qilib, (5.1) ifodaga kiradigan
nisbatlar o'zgarishini tahlilidan havo sarllni
ko'payishida siyraklanish tspa ning ortishi bilan
oddiy karbyurator tayyorlaydigan yonilg'i havo
aralashmasining quyuqlashishi kelib chiqadi
(5.2-й rasm).
5.2-rasm. Oddiy
karbyuratorning sxemasi (л)
va tavsifi (b).
193
5.3-rasm. Aralashma tarkiblarida
karbyuratorning спц qulay tavsifi:
1 — tcjainkor; 2 — quvvatli.
К а г b у u г a t о r n i n g eng
qulay tavsifi. Karbyuratorli
dvigatellarda eng yuqori quwat quyuq
aralashmalardan foydalanilganda,
ya’ni aq <1,0 bo'lganda, engtejam-
korlik esaa,C7 > aq bo'lgandagi ara-
lashma yongan holatida olinadi. Beril-
gan aylanishlar chastotasida Ap(/ ning
ortishi bilan yonish samaradorligi yax-
shilanadi, u holda bu a 7 vaa,cy larni
mos holda ortishiga olib keladi (5.3-rasm).
1-tavsif bo'yicha karbyuratorni rostlash, dvigatelning qismiy yuklamalarda
ishlashida qaysiki berilgan aylanishlar chastotasida t\pd < Apdnwx bo'lganda
maqsadga muvofiq bo'ladi. Drossel to'smaqopqoq to'liq ochilganda dvigateldan
eng ko'p quwat talab qilinadi, shuning uchun ushbu holatda aralashma
tarkibi 2-egri chiziqdagi nuqta bilan aniqlanadi. Shunday qilib, berilgan
aylanishlar chastotasida karbyuratorning eng qulay tavsifi 5.3-rasmda ABC
chiziq bilan tasvirlanadi. Ushbu tavsifiar turli aylanishlar chastotasida mos
tushmaydi, Арг/ = const bo'lganda n chastotani ortishi bilan va mos holda
drossel to'smaqopqoqni berkilishida aralashmani birmunchaga quyuqlashtirish
kerak.
Oddiy karbyuratorning tavsifi eng qulay tavsifi bilan mos kelmaydi,
chunki u &pd ning ortishi bilan qismiy yuklamalar doirasida aralashmani
kerakli darajada suyuqlashishini ta’minlamaydi.
Bosh t i z i m. Karbyuratorlarning eng qulay tavsifiga mos ravishda a ni
avtomat ravishda o'zgarishi aralashma tarkibini to‘g‘irlash (korrektirovka)
deb ataladi. U bosh dozalovchi tizim bilan amalga oshiriladi. Aralashma tarki-
bining to'g'rilashning qator usullari mavjud. Zamonaviy karbyuratorlarning
ko'pchiligini bosh tizimi yonilg'i jiklyorida siyraklanishni pasaytirish yo'li
bilan aralashma tarkibi farqini kamaytirish usulida ishlaydi (kompensatsiya).
U bosh yonilg'i jiklyori 16dan tashqari emulsiya naycha 15 li quduq va havo
jiklyori 14ga ega, havo jiklyori orqali quduq atmosfera yoki kiritish patrubkasi
bilan tutashadi (5.4-a rasm).
Tizim, \pd ning miqdori to'zitkichda yonilg'ini balandlikka ko'tarish
uchun yetarlicha, ya’ni bpd > khpyilg bo'lganda ishlay boshlaydi (5.4-b
rasm). Арг/ < (Л + АЛ) pyog bo'lib turar ekan, quduqdagi bosim atmosfera
bosimiga teng bo'ladi va karbyurator oddiy karbyurator kabi ishlaydi. Bunda
to'zitkichdan, demak quduqdan yonilg'i jiklyori 16 orqali tushadigan yonil-
g'iga qaraganda ko'p yonilg'i oqib chiqadi; shunday ekan quduqdagi yonilg'i
sathi pasayadi. Sath naycha 75 dagi radial teshikni yuqori qirrasigacha
pasayganda (Apj = Ap',) to'zitkichga quduqdan yonilg'i bilan ozgina miqdorda
194
7 nisiri Jiklyorda siyraklanish pasayadigan karbyuratorning sxemasi (a) va bosh
tizimi tavsifi (b).
Ii ivo kiradi. Ushbu havo yonilg'i bilan aralashib, emulsiya hosil qiladi,
lniiiing uchun bunday bosh tizimli karbyurator emulsiyali deb ataladi. Havo
III lyoi i !4 emulsiya hosil qiladigan havoni quduqqa kirishini cheklab turadi
v.i mill.i \pk siyraklanish sodir bo'ladi. Endi jiklyordan yonilg'ining oqib
i luqishi hpr,,R < farq ta’siri ostida ro'y beradi.
\,r, ni o'sa borishida quduqdagi yonilg'ining sathi pasayadi (emulsiyali
iiuyi ha /5 dagi ham) va emulsiyali naycha devoridagi yangi teshik ochiladi,
bunda \pk siyraklanish ham ortaboradi, lekin sekinlik bilan, bu holatda
bush nklyordan yonilg'ining oqib chiqishi A^ qiymat bilan aniqlanadi,
I.... holda yonilg'ining sarfi kam darajada ortadi, ya’ni aralashmasuyuqla-
liadi Shunday qilib, bosh li/imda aralashma tarkibining suyuqlashishi,
и.il । hni.ii 11 nuil-.iv.i hosil qiladigan havoni qo'shish hisobigabo'lmasdan (u
h iMini iiiiiuiiiiv vulig.i q.nag.mda juda o/) jiklyor 16 orqali yonilg'ini oqib
। hi«|i litni udii qiladigan bosimi,u larqini kamaytirish hisobiga bo'ladi.
I >il ,iii ihiiiimg , up qnlav hiv.iliga muvofiq ravishda aralashmani kerakli
du.'iadi । < \ । >1111111 11 ili //si Zn iiklvodai ning o'lchamlarini birgalikda,
liiiiiiii)'d< к Ii.il uidlil h ni I ml ish bilan ham erishiladi.
Sull yiirish li/iini Bo h ii/inul.iii \/t, Kt) I ?()/’« bo'lganda yonilg'i-
ii> oqib < luqi In boshl.iii.idi Irkin .all viu r.h i< innl.iiila \pit miqdori ancha
pa .i bo'ladi Shuning in him sail vim .lula dvigjlelnnig yonilg'i bilan ta’minlash
ill yini.li li/iini oiq.ih .im.ilga o.hn il.idi
Bn li/mi bosh li/im hil.ui hug'langan, salt vimsh jiklyori 7ga yonilg'i
bosh iiklyoroiqah o'lib keladi (5 -1 a rasm). So'ngra <Vva 9kanallarbo'ylab
havo jiklyori /t/orqali kirililadigau havo bilan aralashib, kanal 6 ga tushadi.
Kanal ftesa 2, Jva 4leshiklarbilan tugaydi. leshik ^drossel to'sma-qopqoq
qurasidan yuqorida joylashgan va u orqali yonilg'iga yana birmuncha havo
nnqdoii aralashadi; 5va 2chiqish tcshiklariga emulsiya tushadi. Vint 5bilan
195
emulsiya miqdori rostlanadi va u orqaii aralashma tarkibiga ta’sir qilinadi (salt
yurishda, odatda, a = 0,85...1,0 bo'ladi). Drossel to'smaqopqoq 1 holati
vint 17 bilan rostlanadi, u salt yurish rejimdagi aralashma miqdoriga va
aylanishlar chastotasiga ta’sir qiladi. 5va 77vintlar holatini tanlab dvigatel-
ning past aylanishlar chastotasida barqaror ishlashiga erishish mumkin. Bunda
ehtiyotlik bilan harakat qilish kerak va ishlatilgan gazlarda CO va CH laming
miqdori me'yoridan ortmasligi uchun aralashmani ortiqcha quyuqlashish-
dan holi bo'lishi kerak (6.1. ga qarang).
To'smaqopqoq I ochila boshlaganida teshik 4 yuqori siyraklanish doirasiga
tushib qoladi va u orqaii ham qorishtitgich kamerasiga emulsiya tushadi, shu
bilan dvigatelni kam yuklamalarda ishlashiga o'tishi asta-sekin ta’minlanadi.
Keyinchalik drossel to'smaqopqoqni yana ko'proq ochilishida bosh tizim
ishga tushadi. Yuklama taxminan to'liq yuklamani 40% va undan ortiq
bo'lgunicha salt yurish tizimini yonilg'i uzatishi davom etadi. Ushbu ikki
tizimning o'zaro ta’siri natijasida kichik va o'rtacha yuklamalarda karbyura-
torning eng qulay tavsifini olishga erishiladi.
Majburiy salt yurish ekonomayzeri. Avtomobildvigatel bilan
tormozlanishida dvigatel drossel to'smaqopqoqni berk holida va avtomobil
transmissiyasidan energiya olib, yuqori aylanishlar chastotasida ishlaydi. Bunday
rejim majburiy saltyurish rejimi deb ataladi. Maxsus tuzilma mavjud bo'lmasa
ushbu rejimda ko'p miqdorda zaharli moddalar ajralib chiqadi va moyning
sarfi ko'payadi.
Majburiy salt yurish ekonomayzeri salt yurish tizimi orqaii yonilg'i
uzatishni to'xtatib qo'yadi, buning uchun drossel orti bo'shlig'iga yonilg'i
havo emulsiyasini chiqish oldidagi kanalni berkitib qo'yadigan elektr magnit
klapani 7dan foydalaniladi (5.9-rasmga qarang).
Ishga tushirish tuzilmasi. Dvigatelni ishga tushirishda tirsakli
val kam chastota bilan aylanadi (50... 100 min1) va salt yurish tizimi bilan
uzatiladigan yonilg'i miqdori uni kanallaridagi siyraklanish kam bo'lganligi
tufayli yetarlicha bo'lmaydi. Sovuqlayin ishga tushirishda yaxshi to'zitilmagan
yonilg'ining ko'p miqdori parda hosil qiladi, faqat uning yengil fraksiyasi
bug'lanadi. Aralashma yonilg'i bug'lari bilan juda suyuqlashgan bo'ladi,
dvigatellarni ishga tushirish esa qiyinlashadi. Sovuq dvigatelni ishonchli ishga
tushirish karbyuratorni qabul qiluvchi patrubkasi 12 da joylashgan havo
to'smaqopqog'i 13 yordamida amalga oshiriladi (5.4-a rasm). To'smaqopqoq
13 va 1 lar yuritmasi o'zaro kinematik bog'langan, ishga tushirishda havo
to'smaqopqoq berkitiladi, drossel to'smaqopqoq esa aksincha birmunchaga
ochiladi va bosh tizimni to'zitkichi yaqinida u orqaii yonilg'i uzatish uchun
yetarlicha siyraklanish sodir qilinadi.
Ishga tushganidan so'ngavtomatiksaqlovchi klapan // havo sarfini keskin
ortishida aralashmani quyuqlashib ketishining oldini olish uchun xizmat
qiladi. To'smaqopqoq 13, odatda, qo'l orqaii boshqariladi, dvigatel ishga
tushganidan so'ng uni asta-sekin ochish kerak. Havo to'smaqopqog'ini bun-
196
il.iv boshqarish takomillashmagan, shuning uchun zamonaviy karbyurator-
l.inla ishga tushirilgandan so‘ng havo to'smaqopqoqni ochadigan maxsus
11к mbianali mexanizm ishlatiladi. Zamonaviy karbyuratorlar ishga tushirish
a qizilishni avtomat ravishda boshqarish tizimlari bilan jihozlanadi (masalan,
I...elall prujinalar va boshqa issiqqa sezgir tuzilmalarni ishlatib), bu ishga
In.liiiish va qizitish rejimlarida ishlatilgan gazlar zaharliligini anchaga ka-
inaylirishga imkon beradi.
Aralashmani quyuqlashtirish tuzilmasi. Drossel to'sma-
qopqoqni to'liq ochiq turishida dvigatel eng yuqori quwatga erishishi uchun
ni.il.ishmani a = 0,85...0.95 bo'lgunicha quyuqlashtirish kerak (5.3-rasmdagi
H< egri chiziqqa qarang). Ushbu vazifani aralashmani quyuqlashtirish tuzil-
in.isi ekonomayzer va ekonostat bajaradi.
5.5-a rasmda mexanik yuritmali ekonomayzerning sxemasi keltirilgan.
kl.ip.in /ekonomayzer jiklyori 2ga qalqovichli kameradan yonilg'i kelishini
Io'sib turadi, drossel to'smaqopqoq holati to'liq ochilishiga yaqinlashganda
kl.ip.in /jiklyor 2ga yonilg'i o'tishini ochadi. Demak, to'liq va unga yaqin
viikl.imalarda to'zitkich Jga yonilg'i ikki jiklyor orqaii keladi: bosh jiklyor
/ v.i ekonomayzer jiklyori 2(u orqaii uzatiladigan yonilg'i miqdori umumiy
vonilg'ini 15...20% gacha yetadi). Klapan 7 ning o'z vaqtida ochilishi uning
vnnliuasini drossel to'smaqopqoq yuritmasi bilan mos holdagi kinematik
bog'liqligini ta’minlaydi.
I konoinayzcr yuritmasi uchun karbyuratorni drossel orti bo'shlig'i bilan
hog'langan porshen yoki diafragma mexanizmi /5yordamida murakkabroq
bii'lg.in pnevniatik yuritmalardan ham foydalaniiadi (5.9-rasmga qarang).
Binul.iv ekonomayzer aylanishlar chastotasi qancha
I. ini bo'lsa. shiincha tez ishga tushadi. Bu avtomo-
Inlnuig sliig'ov olishini yaxshilanishiga yordam
l> пи II
I kimo.i.ii havoni ko proq sarllda bosh tizim
Ini....ill г Inn ini oia Miviiql.ishishiiiing oldini
il.uh mini I utiviiiiiioil.Hd.iekoiiost.il ekonomay-
• pn till hnl il>>a o'lr.liila .iialasliiii.ini talab
qllni) ill ..(iloiiln qiiviiqla .lu .Inin l.i'iiiinlayili
M । il.in '> 1.1 iiul i I n i alilgan ekonosl.il
।IIIlii inilaii ani ha viiqoiiila о iiialilgaii lo'/ilkieli /ri
g i ep i Yonilg'i unga i|ali|iivn hli kaineiaga lir.hinlgan
nave h.raiiion iiklvoi /.’ oiqah ki ll nil.uh I aqal
havo saili ko'p bo'lgan leiinilaida to'zitkich 10 ill
aliolidn yetarlicha siyiaklaiush b.upo qilinadi va u
oiqah yonilg'i knadi
T e z 1 a (i s h n a s о s i. I Jiossel to'smaqopqoq
keskin ochilgan holatida silindrga kirayolgnn ara-
lashma, bosh tizim kanallarini lo'lislii, shtiningdek,
yonilg'ini pardaga tushib qolishini jadallashishi tu-
5.5.-rasni. Ekonomayzer (e)
va tezlatish nasosining
sxemasi (b).
197
fayli vaqtincha suyuqlashadi. Tez tezlashish davrida aralashma hosil qilish,
kiritish tizimida o‘tish issiqlik rejimi sharoitida sodir bo'Iadi, shuning uchun
unga kiritish o'tkazuvchi quvurini issiqlik inersiyasi deb ataladigani ta’sir
qiladi. Ushbu sababga ko'ra silindrga kiradigan aralashmaning tarkibi
alangalanish chegarasidan chiqib ketishi mumkin, bu ayrim sikllarda alan-
galanishni bo'lmasligini keltirib chiqaradi va dvigatel «buzilish» bilan ishlaydi,
ya’ni yuklama va aylanishlar chastotasi sekinlik bilan ortadi.
Keltirilganlarga o'xshash buzilishlarning oldini olish uchun drossel
to'smaqopqoq 10 ning o'qiga mahkamlangan richag 9 dan mexanik yuritma
oladigan tezlatish nasosi bilan karbyuratorta’minlanadi (5.5-b rasm). Drossel
to'smaqopqoq berk bo'lganda nasos porsheni 7yuqorida joylashadi va uni
ostidagi bo'shliq yonilg'i bilan (o'lgan bo'Iadi. To'smaqopqoq 10 keskin
ochilganida plastina 5prujina 6 ni siqadi. Uni ta’siridan porshen pastga tushadi
va yonilg'ini haydash klapani 4 va jiklyor 2ga ega bo'lgan to'zitkich 3 orqali
karbyuratomi chiqish patrubogi / doirasiga siqib chiqaradi. Prujina 6 yonilg'ini
vaqt bo'yicha purkalishini birmunchaga cho'zilishiga yordam qiladi. Agar to'sma
qopqoq 10 sekinlik bilan ochilsa, porshen 7ni asta-sekin tushishida yonilg'i
klapan 8 ni yuvib o'tib, qaytadan qalqovichli kameraga kiradi. Porshen 7ni
yuqoriga siljishida haydovchi klapan 4 berkiladi, klapan 8 esa ochiladi va
yonilg'i porshen osti bo'shlig'iga kiradi. 5.9-rasmda membrana turidagi tezlatish
nasosi 3 ko'rsatilgan.
Eng yuqori aylanishlar chastotasini cheklagichi. Eng
yuqori aylanishlar chastotasini cheklash uchun yuk avtomobillarining kar-
byuratorli dvigatellari maxsus rostlagich (cheklagich)lar bilan ta’minlanadi.
Soddaroq cheklagichlarda karbyurator va kiritish o'tkazuvchi quvuri oralig'ida
joylashgan drossel yoki maxsus to'smaqopqoqdan foydalaniladi. Oxirgi holatda
(5.6-rasm) to'smaqoqpqoq 1 oqimga nisbatan ekssentrik holatda va kichik
burchak ostida o'rnatiladi. Prujina 5ni ta’siridan to'smaqopqoqni to'liq ochi-
lishiga tirak 3 xalaqit qiladi. Aralashma oqimining tezligini bosimi
to'smaqopqoqni yopishga intiladi, bunga esa prujina 5 qarshilik qiladi. Ayla-
nishlar chastotasi berilgan
qiymatga erishganda oqim bosimi
prujina kuchini yengadi va
to'smaqopqoq 1 val burchak
' tezligini haddan tashqari ortib
ketishining oldini olib berkila
boshlaydi. Cheklagich vint 6 va
gayka 7 yordamida sozlanadi.
2 Cheklagichning ravon ishlashiga
prujina 5 ta’sir qiladigan,
to'smaqopqoqni burilishida
yelkasini o'zgartiradigan elastik
tortqi 4 va profillangan kulachok
2 laming o'zaro ta’siri bilan
5.6-rasm. Eng yuqori aylanishlar chastotasining
pncvmatik chcklagich sxemasi.
198
. । i-.IiiLhIi Barqaror ishlashiga so'ndirgich tuzilmasi <£yordam beradi.
Ko'rib chiqilgan cheklagichning kamchiligi havoni kamroq sarfida
/pidigining pastligi hisoblanadi, ya’ni kichik yuklamalarda ishlaganda,
limning uchun aniq va barcha yuklamalar oralig'ida ishlaydigan murakkab
piK'vinoinarkazdan qochma cheklagichlar keng miqyosda ishlatilmoqda.
Ko‘p kamerali karbyuratorlar. Bir kamerali karbyurator
ilillii/on havo sarfi hatto kam bo'lganda ham quyidagilarni ta’minlashi kerak:
Imiru Indan, yonilg'ini mayda sochilishi bilan to'zitilishini, ikkinchidan esa
In liq dnisscl rejimida silindrlami yaxshi to'ldirilishini. Birinchi talabga muvofiq
dilHi/oming o'tish kesimini kamaytirish afzalroq, ikkinchisiga muvofiq.esa
uni ko'paylirish lozim.
Ko'rsalilgan qarama-qarshilik drossel to'smaqopqoqlari ketma-ket
in lnladigan ko'p kamerali karbyuratorlardan foydalanib tugatilishi mumkin
l / rasm). Konstruksiyasi bo'yicha ular qalqovchi kamerasi umumiy bo'lgan
dillii/.orlarini o'tish kesimlari turlicha yoki bir xil bo'lgan ikki aralashtirgich
I imcmsiga ega, drossel to'smaqopqoqlarini yuritish bilan havoning kichik va
u iI.kIu sarllda dvigatelni ta’minoti faqat birlamchi kamera orqali, havoni
I <i’p s,ulida esa bir vaqtning o'zida ikkala kamera bilan ta’minlanadi.
Ikkilamchi kameraning drossel to'smaqopqog'ini ochilishida kiritish
nika/iivchi qtivnriga qo'shimcha havo massasini kirishi kuzatiladi. Ikkilamchi
I .mu i.mi bosh tizimining to'zitkichidan yonilg'ini oqib chiqishini boshlanishi
dio* .cl lo'smaqopqoqni ochilishini boshlanishidan vaqt bo'yicha birmunchaga
In Ink.uh, ikkilamchi kamerani ishgatushishida aralashmani suyuqlashib ketishi
ki'liuili i luq.iiadigan dvigatel ishlashini buzilishi bilan kuzatilish mumkin.
II I .il.i k.unci.iningbush tizimlarini tutashtirish vabuzilishlarni tuzatish uchun
o n.Ii dan loydalaniladi (5.7- rasm). O'tish tizimini chiqish teshigi A
b. 4 dio lining quiasi nstida joylashgan. Ikkilamchi kamerani drossel
in in .............p in Inlisliini Ixtshlanishida o'tish tizimi teshigi drossel qirrasi
|in lihid i inn in /union, y.i’iii yuqori siyraklanish doirasida, undan benzinni
।> lib । hii|i In bn hl in nIi I >in ,i I lo'smaqopqoqni keyinchalik ochilishida ik-
I ll.lll*> lit I HUI I till Illi .I| li/lltll ldlg.1
III h nil
It Ii lain* bi I inn i .i bn к .inn lull
I llbvilhllllf Hi llllll л. 11.1 Is 11 111 lill'lgnn
bun Ii.i li/niil.iiga. il I il.inn lii k.inu'ia i ..i
lnr.li va u'li'.li li/inilaiif.i. .Iiniiingdvk,
aial isliin.iiu qiiyuqlaslil nisli lii/ilni.r.iga va
Ic/lalisli li/imiga ega
Ikkilamchi kame failing drossel
lo'sm.iqopqog'im ymitmasi inexanik v.i
pnevinalik bo'lishi mumkin
Birinchi holalda ikkilamchi kamera
ko'pincha quyuq rostlanishga ega bo'Iadi
5.7-ntsm. Drossel to'smaqopqoqlari
kclnia-kcl ochiladigan ikki kamerali
karbyuratorning prinsipial sxemasi:
/v.i // — birlamchi va ikkilamchi
kameralar.
199
va mohiyati bo'yicha ekonomayzer tuzilmasi bo'lib xizmat qiladi. Agar
birlamchi kamera ekonomayzerga ega bo'lsa, u holda ikkilamchi kamera
suyuqlashgan rostlan ishga va ekonostatga ega bo'ladi.
Ikkilamchi kameraning drossel to'smaqopqog'i mexanik yuritmali bo'lga-
nida uning ochilishini boshlashi birlamchi kamera drosselini ma’lum burilish
burchagiga (45...60%) muvofiq keladi. Ushbu holat kamchilik deb hisoblanadi,
chunki ikkilamchi kamerani bosh tizimidan keladigan yonilg'ini sifatli
to'zishiga erishish uchun uning drosseli kam aylanishlar chastotasida keyinroq,
katta aylanishlar chastotasida esa ilgari ochilishi kerak.
Bunga birlamchi kamerada ma’lum siyraklanish sodir bo'lganda (havo
sarfi) ikkilamchi kameraning ishga tushishini ta’minlaydigan pnevmatik
yuritmadan foydalanib erishish mumkin.
Masalan, «Ozon» karbyuratorini drossel to'smaqopqog'i yuritmasi
mexanizmining membranasi ustidagi bo'shliq ikki kamerani katta diffuzorlari
bilan kanal orqali bog'langan (5.8-rasm). Membrana ikkilamchi kameraning
to'smaqopqog'i bilan richaglar tizimi 3...7 orqali ulangan. Membrana ustidagi
natijaviy siyraklanish havo jiklyorlari 2va 5ni o'tish kesimi bilan aniqlanadi.
Tirsakli val aylanishlar chastotasini ortishi bilan membrana ustidagi bo'shliqda
siyraklanish ko'payadi.
Deblokirovkadan so'ng va birlamchi kamera diffuzorida siyraklanish ma’lum
miqdorga erishganidan so'ng prujina 9 qarshiligini yengib o'tadigan
membranani yuqoriga siljishi tufayli ikkilamchi kamerani drossel to'sma-
qopqog'i ochila boshlaydi. Siyraklanish pasayganda prujina membranani va
ikkilamchi kamera drosselini boshlang'ich holatiga qaytaradi. Drossel to'sma-
qopqoqlari holatini o'zgarishida siyraklanishni mumkin bo'lgan keskin teb-
ranishlarini tekislash uchun so'ndiruvchi jiklyor / xizmat qiladi.
Ikkilamchi kameraning drossel to'smaqopqog'i tezlik tavsifi bo'yicha
1400... 1600 min 1 da ochilaboshlaydi, 1400 min 1 dan past aylanishlar
chastotasida oddiy bir kamerali karbyurator sifatida ishlaydi.
5.8-rasm. Ikkilamchi kamera drossel
to'smaqopqog'ining pnevmatik yuritmasi.
Silindrlar soni 8 va undan ortiq
bo'lganda kameralari parallel ishga
tushadigan ikki kamerali karbyurator-
lar ishlatiladi, bunda ularning har bin
bir xil konstruksiyaga ega bo'lib,
o'zining silindrlar guruhini
ta’minlaydi. Ushbu karbyuratorlarning
drossel to'smaqopqoqlari sinxron
ravishda ochiladi. Bunday
karbyuratorlar aralashmani
silindrlararo bir tekis taqsimlanishini
yaxshilashga imkon beradi.
To'rt kamerali karbyurator parallel
ravishda ishlaydigan, ikkita ikki
kamerali drossel to'smaqopqoqlari ket-
200
iii । kd ochiladigan, konstruktiv yagona korpusga birlashtirilgan karbyurator
l > iinishiga ega.
knrbyuratorning konstruktiv sxemasi. Karbyuratorlarning
lu/ilishi imirakkabligi va konstruktiv sxemalarini turliligi bilan farqlanadi.
Mr.ul sifatida VAZ-2108 yengil avtomobili dvigateli karbyuratorining sxe-
iii isiin ko'rib chiqamiz (5.9-rasm).
Karbyurator — ikki kamerali, drossel to'smaqopqoqlari mexanik yuritmali.
II kil.michi kameraning to'smaqopqog'i birlamchi kameraning to'sma qopqog'i
" oi hilganida ochilaboshlaydi, ikkala to'smaqopqoq ochilishini nihoyasiga
11 r.lu bir vaqtda sodir bo'ladi.
Qopqog'iga ikkita shtutser 13 bosib o'rnatilgan: qalqovich 2 li kameraga
l>< n/iniii kcltirish vabenzinni qisman idishga o'tkazibyuborish uchun. Qopqog'iga
vnn.i prujina bilan jihozlangan ignasimon berkitish klapani 74ham mahkam-
lititg.ut Karbyuratorning korpusi ikkala aralashtirgich kamerasi bilan yaxlit
qilib tayyorlangan. Bosh dozalovchi tizim yonilg'i jiklyori 19 ni va emulsiya
ii.iv< li.isiga havo keltiradigan havo jiklyori 1 ni o'z ichiga oladi. To'zitkichlar
ki< Ink tliffuzorlar markaziga chiqarilgan. O'tish tizimining yonilg'i jiklyori 12
in p.istki qismi kalibrlangan teshikli naycha shakliga ega, u havo jiklyori 11
I>iI.иt biigalikda yonilg'ini dozalaydi. O'tish tizimidan aralashtirgich kamerasiga
vnnilp'i ikki tcshik orqali keladi.
Salt yurish tizimini yonilg'i jiklyori, majburiy salt yurishda benzin yo'lini
lo'sili qo'yadigan elektromagnit klapani 7 da joylashgan. Havo jiklyori 8
uiqali ben/inga havo qo'shiladi, drossel orti bo'shlig'iga emulsiya sifat vinti
’/ bilan rostlanadigan teshik orqali keladi. O'tish rejimlari, salt yurish
.....dan drossel to'smaqopqoq yonidagi tik tirqish orqali keladigan emulsiya
niiqiloiiiii o'zgarishi bilan ta’minlanadi.
Sall yurishda aralashma miqdori vint 20 bilan rostlanadi. Elektromagnit
I hip,in h knon blok 6va drossel to'smaqopqoq holatini kontaktli datchigi
l.ihiii bo bq.iul.idi I Ishbn klapan faqat majburiy salt yurishda emas, o't oldirish
и ibq<> ili nul l и il.isliiu.ini o'z-o'zidan alangaolishi bilan dvigatel ishlashini
5.9-rasm. VAZ-2108 karbyuratorining konstruktiv sxemasi.
201
oldini olish uchun ham yonilg'i uzatishni to'xtatib qo'yadi.
Ekonomayzerni, ikkilamchi kamerani drossel orti bo'shlig'i bilan kanal
orqaii ulangan membranali klapan 75boshqaradi. Qo'shimcha yonilg'ining
miqdori jiklyor 16 bilan dozalanadi, yonilg'i undan o'tganidan so'ng
karbyuratoming birlamchi kamerasini bosh tizimiga keladi.
Ekonostat 10 ni to'zitkichiga (ikkilamchi kamera) yonilg'i jiklyor 17
orqaii keladi. Membranali turiga mansub bo'lgan mexanik yuritmali tezlatish
nasosi 3 karbyuratoming ikkala kamerasini katta va kichik diffuzorlari orasida-
gi tirqishiga yonilg'ini purkaydi.
Havo to'smaqopqog'i dvigatel ishga tushganidan so'ng membranali
mexanizm 5 orqaii ozgina, keyinchalik dvigatelni isiyboshlashida u qo'l
orqaii ochiladi. Issiq dvigatelni ishga tushirishni osonlashtirish uchun nomu-
vozanatlash klapani 4 dan foydalaniladi, u salt yurishda va dvigatel ishlash-
dan to'xtaganidan so'ng qalqovichli kamerani atmosfera bilan tutashtiradi,
benzin bug'lari ushbu kameradan atmosferaga chiqarib tashlanadi.
Aralashtirgich kamerasi dvigatelning sovitish tizimidagi suyuqlik bilan
isitiladi (22 kanal), bu salt yurish tizimi kanallarini isitish uchun qurilgan.
18, 23 va 24 naychalar mos holda kartemi shamollatish, vakuum korrektomi
boshqarish uchun siyraklanishni olish va antitoksik tizimlar uchun xizmat
qiladi.
Karbyuratorli tizim faqat eskirgan konstruksiyali dvigatellarda saqlanib
qolgan. Dunyodagi yetakchi avtomobil firmalarining birortasi ham IYOD da
bunday tizimni ishlatmaydi.
5.1.2 BENZINNI PURKASH TIZIMI
Benzinning purkash tizimini karbyuratorliga qaraganda asosiy afzalligi
quyidagilardan iborat:
— havo va yonilg'ini alohida-alohida dozalash natijasida havoning bir xil
uzatilishiga yonilg'ini turlicha uzatilishi mos kelishi mumkinligi;
— ko'p omillar bo'yicha dozalashni asosiy dasturini tuzatishi;
— 2 — zondli tizimlarda ishlatilgan gazlarni neyt rallash uchun aralashmani
aniq dozalash mumkinligi (6.1.4 - bandga qarang);
— dvigatelning quwat va tejamkoiiik ko'rsatkichlarini 5...15% ga yaxshilashi;
o'rnatilgan diagnostikasi.
Purkash tizimining narxi, tuzilishini va foydalanishda xizmat qilishni
murakkabligi bo'yicha karbyuratorli tizimga yon bosishini ko'rsatib o'tish
kerak.
To'rt taktli dvigatellarda 0,15...0,4 MPa bosim ostida elektromagnit forsunka
bilan kiritish traktiga benzinni purkash tizimi keng miqyosda tarqalgan.
Avtomobil dvigateli silindriga benzinni bevosita purkash forsunkaning ishlash
sharoitini noqulayligi, uning yonish kamerasida joylashtirishni qiyinligi,
shuningdek, yuqori bosim ostida purkash (2,5... 10,0 MPa) talab qilinishi
tufayli amaliy qo'llanilishiga ega emas.
Purkash tizimini ko'p belgilar bo'yicha tasniflash mumkin, ularichida
202
ko'proq quyidagilari muhim hisoblanadi:
Benziiining dozalanishini boshqarish usuli bo'yicha:
sikllik purkash davomiyligini o'zgartirish yo'li bilan yonilg'i uzatishni
losllaydigan elektronlr,
forsunka orqaii benzinni uzluksiz uzatadigan mexanikli, bunda uzatish
maxsus dozator bilan o'zgartiriladi.
Forsunkalar soni bo'yicha:
- har bir silindr uchun shaxsiy forsunkali (taqsimlangan purkash);
har bir silindr uchun shaxsiy forsunkali va barcha silindrlarga umumiy
bo'lgan bitta ishga tushirish forsunkali;
barcha silindrlar uchun bir forsunkali (markaziy purkash).
Benzinni taqsimlanish usuli bilan purkalishida* yonilg'i idish / dan
P 10-rasm) elektr benzin nasosi 2 bilan tortib olinadi, so'ngra esa mayin
lo/alagich 3 orqaii magistral 6ga haydaladi, u yerda bosim stabilizatori 7
yonilg'ini forsunkaga kirishida va undan chiqishida o'zgarmas bosimlar farqini
.iql.ib turadi. Ortiqcha yonilg'i stabilizator 7dan qayta idishga qaytariladi.
Yonilg'i haydovchi magistraldan taqsimlagich orqaii kiritish klapani
doirasiga uzatadigan shaxsiy elektromagnit forsunkaga keltiriladi.
I lavo silindrga uning sarfini o'lchagichi lOva kiritish o'tkazuvchi quvuri
.Voiqali keladi. Havoning miqdori drossel to'smaqopqoq bilan rostlanadi.
Yonilg'i dozalanishini boshqaradigan elektron tizim akkumulator 75dan
l.i'minlanadi va o't oldirish qulfi 16 ni tutashishida tarmoqqa ulanadi.
11.ivo sarfi o'lchagichi 10 ni va o't oldirish taqsimlagichi 13 ni (signal-
I.и mi) ishoralarini (valning aylanishlar chastotasini signali) boshqarish
clcklron bloki 4 ishlab qhiqadi, unga kiritilgan dasturga muvofiq forsunkalar
klapanlaniii bir vaqtda ochilishini boshqaradigan va dvigatel ishini har bir
.....da ma’lum davomiylikka ega bo'lgan elektr impulsini beradi. Muvofiq-
lashlirish bilan (fa/alashtirilgan)
pmkasli И/inn ishlab chiqilgan,
yn'ni hai ini silindrga purkash
il Ini bu xil la/asida amalga oshi-
illidl lln mill iluidil nd.i il.ilashma
ho ll i |lh h .ha I oil ini |H Idiv darajada
l< iigl.r.lillladl
Bosim siabih/aloii kiinish
ii'lka/nvi hi qiivindagi havo Ixisimip.i
nisbalan yonilg'ini o'/gaim.r. oi
tiqcha bosimini ± ' kl’.i ainqlik bilan
.aqlab luiadi, il holda loisnnka 5ni
sikllik yonilg'i u/atishi lining
klapanini ochiq lurish vaqtiga bog'liq
5 И) iwm licu/nml purkali taqsimlash
tizimi ning sxemasi.
Ixr'ladi.
‘Markaziy purkash lizimi o'xshash sxcinaga ega, Ickin bitta forsunka bilan hamma
silindrlarga benzin uzatishni ta’minlaydi.
203
Purkash davomiyligi sovitish suyuqligini haroratiga bog'liq holda
boshqarish bloki bilan to‘g‘rilab turiladi (datchik 12). Tezlashish rejimida
ekonomayzer samarasi va aralashmani quyuqlashishi drossel to'smaqopqoq
o'qi bilan mexanik tutashgan datchik 9 ni signali bo'yicha ta’minlanadi.
Datchikda majburiy salt yurish rejimida yonilg'i uzatishni uzib qo'yish
uchun signal beradigan tutashish jufti ham ko'zda tutilgan Uzatishni uzib
qo'yish aylanishlar chastotasi taxminan 1500 min 1 dan ortganda drossel
to'smaqopqoq yopiq bo'lganda ro‘y beradi, aylanishlar chastotasi 900 min-1
dan kam bo'lganda uzatish qaytadan ulanadi.
Dvigatelning harorat rejimiga bog'liq holda yonilg'i uzatishni uzib qo'yi-
lishi ham mumkin. Ko'rsatilgan aylanishlar chastotasi bilan salt yurishda
dvigatelning barqaror ishlashini ta'minlash uchun sovitish suyuqligi haro-
ratiga bog'liq holda dvigatelga kirayotgan havo miqdorini avtomat ravishda
rostlab turish ko'zda tutilgan. Qizimagan dvigatelni salt yurishida drossel
to'smaqopqoq yopiq bo'Iadi, havo esa yuqoridagi va pastdagi baypas kanallar
orqali kiradi. Dvigatelning qiziy boshlashi bilan suyuqlik harorati 5O...7O°C
ga ko'tarilishidan boshlab qo'shimcha havo regulatori 14 havo berishni
to'xtatib qo'yadi. Bundan so'ng havo faqat salt yurishda aylanishlar chasto-
tasini rostlaydigan vint bilan kesimini o'zgartirilishi mumkin bo'lgan yuqori-
dagi baypas orqali kiradi.
Tizim A. — zond 7/signali bo'yicha aralashmani stexiometrik tarkibini
saqlanishini ta’minlab ishlashi mumkin.
Bosim stabilizatori 7 va forsunka 5 ni buzilmasdan ishlashi uchun
yonilg'ini sifatli tozalash katta ahamiyatga ega.
Havo sarfini o'lchash yuqori ishonchlilik bilan termoanemometrda amalga
oshiriladi va havo zichligi o'zgarganda aralashma tarkibini doimiyligini saq-
lashga imkon beradi Sezgir element qalinligi 70 mkm bo'lgan platinali
sim, kiritish o'tkazuvchi quvurning ko'ndalang kesimi bo'yicha joylash-
gan, qarshilik mosti tarmog'iga ulangan. Sim elektrtoki bilan 150°C doimiy
haroratgacha isitiladi. Havo sarfi qancha ko'p bo'lsa, simdan issiqlik olish
shuncha kuchli bo'Iadi, isitish toki esa o'sadi. Havo sarfiga proporsional
bo'lgan tok kuchi most sxemasi bilan uzluksiz o'lchanadi va havo sarfi
miqdorini aniqlaydi.
Dvigatel ishlashdan to'xtaganidan so'ng boshqarish bloki buyrug'i
bo'yichatermoanemometr ipi qisqavaqt davridahavo sarfi to'g'risidagi
signalni buzishi mumkin bo'lgan ifioslanishdan tozalash (kuydirish) maq-
sadida yuqori haroratgacha qizdiriladi.
Termoanemometrni sezgir sim elementidan tashqari piyonkaligi ham
ishlatiladi.
Elektro magnit forsunka. Silindriar bo'yicha aniq dozalash va
bir tekis yonilg'i uzatish ko'p jihatdan forsunkalarning sifatiga bog'liq. 5.11-
rasmdaelektromagnit forsunkaning prinsipial sxemasi ko'rsatilgan.
Forsunkaning korpusiga yonilg'i shlang bo'ylab tozalagich 7 orqali
keltiriladi. Forsunkaning korpusida to'zituvchi uchlikli /klapan 2, tez ta’sir
204
qiluvchi clcktromagnit 5, korpusdan himoyalanib tashqariga chiqarilgan kontakt
ft( hulg'aniini uchlari joylashgan. Elektromagnit toksizlantirilganda prujina 4
kl.ip.uini o'rindiqqa siqadi. Forsunkani kontaktlariga boshqaruvchi elektr im-
|ihIm berilganida magnit 5igna 2bilan tutashgan yakor 3 ni o‘ziga tortadi va
I l.ip.ui (axminan 0,1 mm ga ochiladi. Biroq klapan boshqaruvchi impulsni
ki hshini boshlanishi va tugashi bilan bir vaqtda ochilib yopilmasdan
hiiiruinchaga kechikadi.
Ishga tushish vaqti (ochilishining kechikishi) va qo'yib yuborishi vaqti
du-ikilishining kechikishi) boshqaruvchi impulsni davomiyligiga bog‘liq
ho hnasdan, forsunkani konstruksiyasiga, birinchi galda magnit o'tkazuv-
• him konstruksiyasiga va ashyosiga, harakatlanuvchi detallarning massasiga va
boshqalaiga ham bog'liq. Qo'yib yuborish vaqti qancha qisqa bo'lsa, forsunkani
ic/korligi shuncha yuqori va yonilg'i dozalash xatoligi kam bo'Iadi.
I oisunkalarningbirkomplektini sikllik uzatishini sochilishi kam uzatishlarda
l‘ > pa va ko'p uzatishlarda 1,5% ga yetishi mumkin.
s 1 3 GAZDA ISHLAYDIGAN
DVIGATELLARNING
IA MINIASH TIZIMLARI
(iazda ishlaydigan dvigatellarning
1.1 mmlash ti/imlarining o'ziga
xosligi siiyuqlant irilgan neft va
uqilp.in labiiy gazlaming fizik-
kllllvoVIV xususiyati bilan bog liq. 5.11-rasm. Elektromagnit forsunka.
I Ishim ti/iinlar ballonlarda gaz
l.<> p hiv.im ostida lurishida ishlaydi,
I...ng ik bun ti/imda ga/ni uzatish uchun hech qanday nasoslar mavjud
i hi i ho hqa lonioiid.in ul.tr ga/ bosimini kamaytirish uchun reduktorlar
i g.i >11 odn ho’lg.iu suv hup'l.iri kondcnsatining muzlashini oldini olish
n< linn I ni-к til.up i i ga ho Lidi Odatda, gazda ishlaydigan dvigatellarning
la'...1.1 .fi и mu il I i yonilp th bo'Iadi, rc/crv silalida benzin bilan ta’minlash
11 mu ham bo Lull Imiul.iv dvigah'lLiidn siqish darajasi eng maqbul emas va
mos hold.) yonilg'i Ii i.mikoilipi ham vonioiilashp.au
S u у ii q I a ii 11 r 11 g >i n g a / It i I а и I a ’ in i n I a s h tizimi. Ballon
Id da (5.12 i.isiii) pa/ suyuq va p.a/smioii (suyuq la/a uslida) holatlarda
bo'Iadi Ballond.igi ga/nuip bosimi pa/iu Liikihipa va lining haroraliga bog'liq
bo'lib, 1,6 MPa dan oitmaydi
Dvigatelning sovitish li/iinidagi suyuqlik harorati 6()"C dan past bo'lgan
haioiatda ishga lushirishda ballondan pa/ g.i/simoii fazasini sarflash jo'mragi
(vcnlili) /5orqali olinadi, suyuq pa/. jo'mragi M’csa bu paytda yopiq bo'Iadi.
Sovitish suyuqligi 60 C gacha isigandau so'ng, jo'mrak 15yopilib, jo'mrak
/Л’esa ochiladi.
Gaz elektromagnit klapan 29ga kelib, yuqori bosimli gaz naychasi orqali
isilkich /2ga yo'naltiriladi, u yerda ilonizisimon shaklli isitkichda qizdiriladi
205
va dvigatelning sovitish tizimidagi suyuqlik issiqligi hisobiga bug'lanadi. So'ngra
tozalagich 7/ dan keyin gaz ikki bosqichli reduktor 6ga keladi, u yerda bosim
deyarli atmosfera bosimigacha pasayadi. Gazni sarfi va bosimi reduktordan chi-
qishida diffuzordagi va drosseldan keyingi bo‘shliqdagi siyraklanishga bog'liq
holda prujina va diafragma tizimi bilan boshqariladigan klapanlar holatini o'zgar-
tirish yo'li bilan avtomat ravishda rostlanadi. Dvigatel ishdan to'xtaganda reduktor
unga gaz uzatishni avtomat ravishda to'xtatib qo'yadi.
Reduktorning ikkinchi bosqichidan so'ng gaz karbyurator-qorishtirgichga
yo'naltiriladi; gaz nayi 3 orqali salt yurish tizimiga va dozalovchi ekonomayzer
tuzilmasi 7 ga, u yerdan gaz nayi 5 orqali teskan klapanga, so'ngra esa
forsunka 25ga keladi.
Salt yurishda ekonomayzer klapani 9 va teskari klapan 24 yopiq bo'ladi.
Drossel to'smaqopqoqni ochila borishi bilan diffuzordagi siyraklanish ta’si-
ridan klapan 24 ochiladi va forsunka 25 orqali gaz uzatish boshlanadi. Yukla-
mani keyinchalik oshishida klapan 9 ochiladi va ekonomayzer tuzilmasi
orqali qo'shimcha gaz uzatish amalga oshiriladi. Tuzilma karbyuratorni tezlatish
nasosiga o'xshash tizimni talab qilmaydi, chunki reduktorning o'zi ishlashni
buzilishisiz tezlashishni ta’minlay oladi.
Gazning sarfi reduktomi ikkinchi bosqichi klapanlarini ochilish darajasiga
va bosimiga bog'liq
Tizimning ishlashi haydovchi kabinasiga o'rnatilgan monometr 13 ni
ko'rsatishi bo'yicha nazorat qilinadi.
5.12-rasm. Suyuqlantirilgan gaz bilan ta’minlash tizimi sxemasi:
1,2 — rostlovchi vintlar; 3, 5 — gaz naychalari; 4 — reduktor ikkinchi bosqichi
klapani; 6 — gaz reduktori; 7 — dozalovchi ekonomayzer tuzilmasi;
8, 10 — prujinalar; 9 — klapan; 11 — magistraldagi tozalagich; 12 — isitkich;
13 — birinchi bosqich gaz bosimi manometri; 14 — ballondagi gaz sathini ko’rsatkichi;
15 — gazsimon fazani sarflash jo’mragi; 16 — ballon; 17 — sath ko’rsatkich datchigi;
18 — suyuq fazani sarflash jo’mragi; 19 — to’ldirish jo’mragi; 20 — benzin baki;
21 — tozalagich; 22 — karbyurator; 23 — drossel to’smaqopqoq; 24 — teskari klapan;
25 — gaz forsunkasi; 26 — ikkinchi bosqich prujinasi; 27 — qorishtirgich,
28 — benzin nasosi; 29 — magistral jo’mrak; 30 — saqlovchi klapan;
31 — ballonning eng ko’p to’lishini nazorat qilish jo’mragi.
206
Birinchi va ikkinchi bosqichi ardagi gazning bosimi mos holda <?va 26
l<iiiiinalarcho‘zilishini o‘zgartirish bilan rostianadi. Salt yurishda rostlash 1
v.i ? vintlar bilan, shuningdek, drossel to‘smaqopqoq 23 ni yopiiishini
ihcklaydigan tirak vint bilan ham amalga oshiniadi.
Benzin bilan ta’minlaydigan rezerv tizim qisqa vaqt ichida ishlashga
ino'll.illangan va dvigatelning 50% dan ortmagan nominal quwatini olishni
Li niinlaydi.
Siqilgan gaz bilan ta’minlash tizimi. Siqilgan va
iivnqlantirilgan gazni uzatish tizimlari ko'p umumiylikka ega. Siqilgan gaz
lo'hlu iladigan ballonlar (20 MPa gacha) 5 ikki to‘plam (batareya)ni
biil.ishtiradi (5.13-rasm). Ishlatilgangazlarbilan isitiladigan gaz isitkich 9dan
v.i viiqori bosimli reduktordan so‘ng (pchiq = 0,8...I,2 MPa) dvigatelni ishga
nisliirish tizimini yopib-ochadigan dozalovchi tuzilmasi vazifasini bajaruvchi
loz.ilagichli elektr magnit klapan 4 ga keladi. So‘ngragaz bosimni deyarli
iiiiuislcra bosimigacha pasaytiradigan, kerakli tarkibdagi aralashmani
i.ivyorlash uchun uzatilayotgan gazni dozalaydigan va dvigatel ishlashdan
io*\l.ig.inda gaz magistralini uzib qo'yadigan past bosimli ikki bosqichli
и ihiktor ,?ga yo'naltiriladi (suyuqlantirilgan gazga o'xshash).
K.iibyin.itor-qorishtirgich 12 m vabenzinni uzatish uchun rezerv tizimini
liizihshi asosan suyuqlantirilgan gazda ishlagandagiga o'xshash.
I hi/alashni talab qilingan aniqligiga va tizimni ishonchli ishlashiga erishish
iidiiin gaz uchlamchi: yuqori bosimli reduktorga kirishda, ekonomayzer
IJ.i|>ani<la va past bosimli reduktorga kirishda tozalashdan o'tadi.
I izininiiig holatini nazorat qilish uchun haydovchi kabinasida ikkita:
li.illoiid.ij’i g.iz bosimi (zaxirasi)ni ko'rsatadigan yuqori bosimli va past bo-
inili iidiiklorni to'g'ri rostlanganligini baholaydigan past bosimli mano-
nii'li <nav|iid
5. IJ-nism. Siiplgaii gaz bilan in’iiiiiilash sxciuasi:
I — salt yurish naychasi 2 asosiy ga/ni n/alish uchun naycha;
V past bosimli reduklor; 4 — cleklr inagnil klapan, 5 — ballon; 6 — sarflash jo'mragi;
8 — saqlovchi klapan. 9 — isitkich; 10 — yuqori bosimli reduktor:
11 — isitkich to'smaqopqog'i; 12 — karbyurator-qorishtirgich;
13 — benzin klapan-lozalagich; 14 — bcnzin nasosi.
207
5.2. DIZELLARNING YONILG'I TIZIMLARI
5.2 1. DIZELLARNING YONILG'I TIZIMLARI
KONSTRUKSIYASI VA ISH JARAYONLAR1NING O'ZIGA XOSLIGI
Dizellarning yonilg'i tizimlarini asosiy funksiya-
lari va turlari. Dizellamingyonilg'itizimlariyonilg'izaxirasinisaqlashni
va uni silindrlami ishlash tartibiga mos holda ulaiga uzatishni amalga oshiradi.
Dizellarda yonilg'ini purkash va to'zitish jarayonlari parametrlariga talab 3.5.1-
bandda bayon qilingan. Yonilg'i tizimiga dvigatelga qo'yiladigan barcha talablar
ham kiradi.
Dizellarning yonilg'i tizimlarini bevosita purkash va akkumulator yonilg'i
tizimlariga ajratish qabul qilingan. Yonilg'i tizimlarini ikkala turi odatdagi
mexanikaviy boshqarish tuzilmasiga, shuningdek, elektron bilan boshqarila-
digan elektr tuzilmaga ega bo'lishi mumkin. Bevosita ishlaydigan yonilg'i tizimlari,
o'z navbatida yuqori bosimli nasos seksiyalari va forsunkalari alohida-alohida
qilib tayyorlangan hamda yuqori bosimli yonilg'i o'tkazuvchi naychalar bilan
tutashtiriladigan ajratilgan turiga
va nasos — forsunkalarga
bo'linadi. Ajratilgan turidagi
yonilg'i tizimilari keng
taiqalgan. Nasos — forsunkalarda
nasos seksiyasi va forsunka bir
korpusda tayyorlangan, yuqori
bosimli yonilg'i o'tkazuvchi
naycha mavjud emas.
5.14-rasmda ajratilgan
turidagi yonilg'i tizimining
sxemasi keltirilgan. Yonilg'i bak
14 dan yonilg'i haydash nasosi
12 yordamida past bosimli
yonilg'i o'tkazuvchi naychalar
bo'yicha dag'al 10 va mayin 9
tozalagichlar orqaii 0,05...0,15
MPa bosim ostida yuqori
bosimli nasos 8 ga uzatiladi.
Ajralib chiqqan havoni
ishonchli darajada chiqarib
tashlash maqsadida past bosim
yo'lida yonilg'i yuqori bosimli
nasos orqaii haydaladi va or-
tiqcha yonilg'i naycha 15
bo'ylab bakka quyiladi, ayrim
dvigatellarda esa 11 yoki 13
yonilg'i o'tkazuvchi naychala-
5.14-rasm. Ajratilgan turdagi yonilg'i
tizimining sxemasi (uzluksiz ehiziq 15 va
uzilgan chiziq 11 va 13 lar bilan yuqori
bosimli nasosdan ortiqcha yonilg'ini olib
ketish sxemalari keltirilgan):
1 — jo'mrak; 2 — tozalagich; 3 — to'kish
jo'mragi; 4 — quyish bo'g'zi; 5 — quyish
bo'g'zi tozalagichi; 6 — forsunka; 7 — yuqori
bosimli yonilg'i o'Vkazuvchi naycha:
8 — yuqori bosimli nasos; 9 -r mayin yonilg'i
tozalagich; 10 — dag'al yonilg'i tozalagich;
11 — dag'al tozalagichga ortiqcha yonilg'ini
eltuvchi naycha; 12 — yonilg'i haydovchi nasos;
13 — yonilg'i haydovchi nasosga elituvchi
naycha; 14 — yonilg'i baki; 15 — bakka ortiqcha
yonilg'ini eltuvchi naycha.
208
и bo'ylab kam bosimli qismini boshqa nuqtalariga keladi (5.14-rasm). Yonilg'i
и.i .osi Л’ ni, yuqori bosimli yonilg'i o'tkazish naychasi 7ni va forsunka 6 rii
о / ichiga oladigan yuqori bosim yo'lini agregatlari dizel silindriga 30...150
M I’.i bosim ostida yonilg'i dozalash va purkashni ta’minlaydi.
Ajratilgan turidagi yonilg'i tizimi ish jarayonlarini o'ziga xosligi. Plunjerli
mexanik yuritmali vadozalashi keskin uzib qo'yiladigan yuqori bosimli yonilg'i
и.। osi seksiyasi ishlashini ko'rib chiqamiz. 5.15-rasmda miliar bilan seksiya
i .hl.ishini turli fazalarida plunjer 3 ni, haydovchi klapan 5 ni va yonilg'ini
hai.ik.it yo'nalishi ko rsatilgan. Plunjer 3 ni ko'tarilishini boshlanish davrida
vi ।ilk.i 2 da yonilg'ini plunjer usti bo'shlig'i Vu dan nasos korpusida joylash-
g.m pasi bosimli kanalga chiqarish darchasi / orqaii siqib chiqarish sodir
eiiladi Plunjer qirrasi (yon yuzasi) bilan kiritish darchasi berkitilganidan
ong pliinjcrning faol yo'li boshlanadi. Vu bo'shliqdagi yonilg'ining bosimi
1.1 simian haydash klapani 5ochiladi va yonilg'i shtutser 4 ni hajmi V„ ga
ii/.iiil.idi (5.15-b rasm). Haydash klapani 5ni nasosli ta’siri va shtutser 4ga
vonilg'ini kelishi tufayli yuqori bosimli yonilg'i o'tkazish naychasini kirish
<|i'.nnd.i bosim keskin ko'tariladi. Hosil bo'lgan bosim to'lqini yonilg'i o'tka-
uvi In naycha bo'ylab yonilg'ida tovush tezligi bilan siljiydi. Forsunkaga kel-
pnii to'g'ri to'lqin forsunka korpusidagi yonilg'i bosimini ko'tarilishini kelti-
iib i hiq.iiadi, nalijada forsunkani berkituvchi tuzilmasini ochilishi ro'y berib,
ili/cl sihnihiga yonilg'ini purkash boshlanadi.
I oisiinka va dastavval to'zitish teshigi kichik o'tish kesimiga ega bo'ladi,
iliiniing uchun Ibrsiinkadan energiyani qisman qaytarilishi ro'y beradi va
bos...... lcsk.n i to'lqini shakllanib forsunkadan nasosga siljiydi. To'g'ri va
n -.1 in 1ч> .ini lo'lqinlarini ustma-ust tushishi yonilg'i o'tkazuvchi naychada
bo .mi ii-bi.inishl.iiini numikkab xarakteri igini tushuntiradi.
riiniii ini l.iol vo'lini tiipashidan so'ngteskari to'lqinni nasosdan qaytishida
bo il b<> lg in io , и lo'lqm q.ivlad.m forsunkaga kelib, forsunkani berkituv-
। bl iiioliiiu nn il I iik lii in.ill.i oi lulishini keltirib chiqarishi mumkin. Natijada
iMiiliiiiipuii vomb I q >vl । pink.ill .hi io‘v beradi. Shunday qilib, ajratilgan
5.15-rasm. Yuqori bosimli nasos scksiyasining ishlash sxemasi (a...c).
209
yonilg'i tizimlarida yonilg'ini uzatishni haydash yo'lida suyuqlikni to'lqinsi-
mon siljish xarakteriga o‘rin bo'ladi.
Plunjeming faol yo'lini tugashi uning keskin uzib qo'yish qirrasi 8 keskin
uzib qo'yish darchasi 7 ni ochishi bilan aniqlanadi (5.15-d rasm). Ushbu
jarayon keskin uzib qo'yish deb ataladi: yonilg'i teshik 6va darcha 7orqali past
bosimli yo'lga oqib o'tadi; plunjer ustidagi bo'shliqda bosim tez pasayadi va
haydovchi klapan prujina ta’siridan pastga siljiydi (LI 5-d rasm). Qayta purkashga
yo'l qo'ymaslik uchun haydash klapani balandligi hkn bo'lgan yuksizlantirish
belbog'li qilib tayyorlangan (5.17-a rasmga qarang).
Klapanning yuksizlantirish belbog'ini nasosli ta’siri tufayli shtutserni
hajmi U„' dan yonilg'ining bir qismi tortib olinadi. Shtutserdagi bosim
kamayadi va odatga ko'ra yaxlit likni uzilishi va yonilg'ida havo eritmasi ajralishi
ro'y beradi. Bu shtutser nasosiga yetib kelgan teskari to'lqinni so'nishini
ta’minlaydi va qayta purkashning oldini olishga imkon beradi.
Plunjeming pastga qarab siljishida kiritish darchasi 1 orqali plunjer usti
bo'shlig'ini to'lishi sodir bo'ladi (5.15-e rasm). Bu vaqtda haydash klapani
yopiq bo'lganligi uchun yuqori bosimli yo'ldan yonilg'ini qaytadan plunjer
usti bo'shlig'iga oqib o'tishiga imkon bermaydi. To'lish vaqti va kiritish darcha-
sini o'tish kesimi yonilg'i tizimini barcha ish rejimlari oralig'ida plunjer usti
bo'shlig'ini to'liq to'lishini ta’minlaydigan darajada qilib tanlanadi.
Yuqori bosimli yonilg'i nasoslarining tasnifi. Yonil-
g'i nasoslari bir qator belgilari bo'yicha farqlanadi. Yonilg'i nasoslari plun-
jerlarini soni bo'yicha har bir silindrga bittadan plunjer to'g'ri keladigan
ko'p plunjerli va taqsimlovchi turlariga ajratilishi mumkin. Taqsimlovchi
nasoslaming seksiyasi bir nechta silindrlarga yonilg'i uzatadi. Plunjerni yuritish
usuli bo'yicha bikrli (mexanik) yuritmali va elastik (gazsimon, gidravlik yoki
prujinali) yuritmali yonilg'i nasoslariga ajratiladi.
Yuqori bosimli yonilg'i nasoslari yonilg'i miqdorini dozalash usuli bo'yicha
ham farqlanadi. Silindrlarga uzatiladigan yonilg'i miqdorini dozalash yonilg'i
tizimini muhim vazifasi hisoblanadi, chunki ishlash rejimiga bog'liq holda
sikllik uzatish 6... 15 martagacha o'zgaradi, eng kam miqdori 5...7 mm1 ga
teng bo'lishi mumkin. Avtotraktor dvigatellarida uzatishni keskin uzib qo'yish
(5.15- va 5.19-rasmlarga qarang) va kiritishda drossellash bilan sikllik uza-
tishni rostlaydigan nasoslar ishlatiladi.
Kiritishda drossellanadigan yonilg'i nasoslarida sikllik uzatish plunjer usti
hajmining yonilg'i bilan to'lishini o'zgartirish orqali rostlanadi. Buning uchun
kiritish darchasiga yonilg'i keltiradigan kanalda drossellash tuzilmasi o'matilgan.
Dozalashni bunday usuli, odatda, taqsimlash nasoslarida qo'llaniladi, chunki
ko'p seksiyali nasoslarda drossellashdan foydalanishda plunjerlar usti
hajmlarining to'lishini bir xilligini ta’minlashda qo'shimcha qiyinchiliklar
tug'iladi.
Taqsimlash nasoslarini ikki asosiy guruhlarga ajratish qabul qilingan:
210
pliinjerli (ko'proq bir plunjerli) va rotorli. Taqsimlash nasoslari plunjerlarini
,iu ilish sxemasi bo'yicha ham ajratish mumkin: tashqi silindrsimon shaklli
kulachok bilan, yon tomon shaklli kulachok bilan va ichki silindrsimon
h.iklh Oldingi ikki sxema plunjerli nasoslarda, oxiigi sxema - rotorli nasoslarda
<l<i llaniladi.
Akkumulatorli yonilg'i tizimlarida foydalaniladigan yuqori bosimli nasoslar
ikki variantda bajariladi: yonilg'i bir yoki bir nechta plunjer bilan o'zgarmas
bosimli akkumulatorga haydaydigan va akkumulatordan boshqariladigan
loisimkaga keladigan ko'p sig'imli akkumulatorli nasoslar va kam sig'imli
ikkiimulatorli nasoslar. Nasoslaming ushbu variantlarida plunjerni haydash
v'l hni boshlanishida yonilg'i akkumulatorga keladi, so'ngra akkumulatorda ko'p
bosim hosil qilinganidan keyin forsunkalarga uzatiladi. Akkumulatorli yonilg'i
liznnlari hozirgi paytda kam qo'llaniladi, biroq yonilg'i uzatishni elektron
losilashni keng qo'llanilishi ulami kelajak sifatida qarashga imkon beradi.
Mexanik yuritmali va keskin uzib qo'yish bilan
Kisllanadigan ko'p plunjerli yonilg'i nasoslari.
Yuqori bosimli nasoslaming ushbu turi avtotraktor va teplovoz dizellarida
krng miqyosda tarqalgan.
Yonilg'i nasosini plunjeri /turtki 2 bilan birgalikda yonilg'i nasosi valida
lovlashgan kulachok 3 va prujina 4ta’siri natijasida qaytma-ilgarilanma harakat
odn qiladi (5.16-rasm). Sikllik uzatishni o'zgarishi 5.15-rasmda ko'rsatilgan
hol.ild.igi kabi plunjerni burilishi bilan amalga oshiriladi, uni keskin uzib
qo'yish qirrasi vintsimon chiziq ko'rinishida bajarilgan.
I,lnnjcrni burilishida uni faol yo'li o'zgaradi, natijada yonilg'ini sikllik
iiz.h ihslit ham o'zgaradi. Sikllik uzatishni o'zgarishi, tishli uzatma va burish
vmlkasi »i vordamida plunjerni o'qi atrofida buradigan reyka 5 ni siljitish yo'li
bn и.....dp । oA.liiril.idi Sikllik uzatishni o'zgarishi bilan bir vaqtda purkash
li I I................ u/aiishiimg boshlanish payti deyarli o'zgarmaydi,
I* >ii lull oshi oldin vol.i kcyin sodir bo'ladi.
I'hniji iiiing vhill a । ( । hi i i .ni) 5 IS ।asmda keltirilgan vtulkaganisbatan
yiiqon ho mid.। pink.i lip.i hr.obl iiig.inhpi. bikrlnoq konstruksiyaga ega bo'li-
>.lu bilan laiqlanadi N.r.osiimp koipnsipa m.ihkamlanishi uchun U Hanes
bilan hnp.ihkd.i y.islif qilib l.iyyoilanpan llaydash klapani <S*va shtutser 9
phiniei vtulkasi 7 da joylashpan
Yuqori bosimli yonilg'i nasosl.inga о ।ii.ililadigan haydash klapanlari,
koiistiiiksiyasiiinig tuiiihpi bilan laiqlanadi llaydash klapani purkashlar
oialig'irla yonilg'i nasosini yiiqorj va past bosimli yo'lini ajralib turadi. Shu
bilan yonilg'ini yuqori bosim yo'lidan oiqaga oqib o'tishiga yo'l qo'ymaydi.
Yuqorida bayon qilinganidek, haydash klapani qayta purkashni bartaraf
qilinishini ta’minlaydi, shuningdek qoldiq bosimni barqaror ravishda saqlab
turadi. Qoldiq bosim deb, navbaldagi purkashni boshlanishigacha nasos
211
5.16-rasm. Yuqori
bosimli ko'p plunjcrli
yonilg'i nasosi.
shtutseri, yonilg'i o'tkazuvchi naychalarva forsunka-
lar bo'shliqlaridagi bosim qabul qilingan. Haydash
klapani yordamida yonilg'i uzatishni tezlik tavsifini
to'g'rilash mumkin, bu keyinchalik ko'rsatib o'tiladi.
Hajmiy usulda ishlaydigan haydovchi klapanlar
(5.17- а...бУ-rasm) u yoki bu ko'rinishda yuksizlan-
tirish hajmiga ega bo'Iadi. Yuqori qismida qo'ziqorincha
/ ga, balandligi hku bo'lgan yuksizlantirish hajmga,
pastki qismida yonilg'ini o'tishi uchun to'rtta ariqchali
quyruq 2ga (5.17-a rasm) yoki pastki qismi naychali
bo'lib teshik 3ga (5.17-/? rasm) ega bo'lgan qo'ziqo-
rinsimon turidagi klapanlar keng tarqalgan (5.17-0,
b rasm). Zolotnikli turidagi klapanni ishlash prinsi-
pi qo'ziqorinsimonga o'xshash (5.17- d rasm).
Haydovchi klapanni tusha borishda yuksizlantirish
belbog'ining pastki qirrasi o'rindiq 5ni yo'naltiruvchi
kanaliga kirish paytidan nasos shtutseridagi o'rindig'iga
o'tirgunicha haydovchi klapanning yuksizlantirish
hajmiga teng bo'lgan bo'shliq bo'shatiladi. Bu mumkin
bo'lgan qayta purkashni bartaraf qilishni va yuqori
bosim yo'lida qoldiq bosimni stabilligini ta’minlaydi.
Yuksizlantirish belbog'i yonida yonilg'ini o'tishi uchun teshik 8 ga ega
bo'lgan hajmiy ta’sir qiluvchi klapan tuzatuvchi deb ataladi (5.17-6 rasm).
Hajmiy ta’sir qiluvchi klapanlardan tashqari ikki yoqlama ta’sir qiluvchi
haydash klapanlari ham ishlatiladi. 5.17-e rasmda ikki klapandan tashkil topgan
ikki vazifali klapan keltirilgan: asosiy 6 va teskari 7. Yonilg'ini haydash paytida
prujinalar orqali bir-biriga qisilgan ikkala klapan ko'tarilib plunjer usti
bo'shlig'idan nasos shtuseriga yonilg'ini o'tkazadi.
Keskin uzib qo'yganidan va klapan 6 o'rindiqqa o'rnashganidan so'ng,
teskari klapan 7 nasos shtutseridagi yonilg'i bosimi ostida ochiladi va yonilg'ining
bir qismini plunjer usti bo'shlig'iga o'tkazib yuboradi. Bu qayta purkashni
5.17-rasm. Haydovchi klapanlaming konstruksiyalari:
a — qo'ziqorinsimon; b — qo'ziqorinsimon naychali (tuzatish kiritgichli);
<1 — zolotnikli; g — ikki yoqjamali; I — qo'ziqorin; 2 — quyruq;
3 — markaziy teshik; 4 — yuksizlantirish belbog'i; 5 — o'rindiq;
6 — asosiy klapan; 7 — qo'shimcha klapan; 8 — tuzatish teshigi.
212
In/.itish maqsadida nasosdan bosim to'lqinini qaytarilishini kamaytirishga imkon
lu i.idi va qo‘shimcha klapan prujinasini siqish bilan rostlanadigan yuqori bosim
yo'lidagi berilgan qoldiq bosimni ta’minlaydi.
Taqsimlash turidagi yonilg'i nasosi. Taqsimlash na-
noslarini qo‘llash yuqori bosimli nasoslarni metall sig'imi va tashqi
o'k hamlarini birmunchaga (1,5...2 martaga) kamaytirish imkonini beradi.
Ycngil avtomobillarning dizellarini ko'pchiligi taqsimlash turidagi yonilg'i
u isoslariga ega. Ularkam quwatli traktorlarda ham keng miqyosda qo'Haniladi.
Ilo/irgi paytda taqsimlash nasoslari orasida yon yuza kulachok shaklli
tpnililli) birplunjerli nasoslar ko'proq tarqalgan. Bunday nasoslarning yuri-
luvdii valini o'q chizig'i plunjerni o'q chizig'iga mos keladi va plunjer
Viniiuvchi valningburchak tezligiga teng tezlik bilan aylanadi.
Yonilg'i haydovchi nasos 2 (5.18-rasm) taqsimlash nasosining korpusida
(1,1 dan 0,8 MPagachabo'lgan bosimini ushlab turadi. Ortiqchayonilg'i korpusni
viiqori qismida joylashgan jiklyor orqali oqizib yuboriladi. Plunjer 7yurituv-
• In v.il /, o'qlari mahkamlangan to'rtta g'o'lachalar (roliklar) 3 va to'rtta
< lin|n|li plunjer bilan birga harakatlanadigan kulachokli shayba 4yordamida
lylanma va qaytma-ilgarilanma harakat qiladi. Ushbu chiqiqlar roliklarning
n.lig.i chiqib ketishida kulachokli shayba va plunjer prujina Jningqarshiligini
у । uril i, o'nglomonga siljiydi va haydash yo'lini amalga oshiradi. Yonilg'i uzatishni
«lo .il.ish uchun rostlagichning richagi <?bilan boshqariladigan dozator6dan
loyd.il.iiuladi
Ko’ i ib chiqilayotgan nasosni ish sikli ilgari ko'rib chiqilgandan faqat bitta
piling i lo'itla lorsunkaga xizmat qilishi bilan farqlanmasdan, to'ldirish dar-
। h i.id.in yonilg'ini qayta o'tkazib yuborishni mavjud emasligi bilan ham
lin«il.iii.idi
riiiini i и nd.igi bo'shliq 3 ni to'lishi (5.19-a rasm) plunjer pastki chekka
io и g । ... ,il|« hi«l i (< hapga) va u PCHN da bo'lganda ro'y beradi. Yonilg'i
I и ' Il I II I' / 1 I>111 I I
!• . I .। • >, '«иi|.ih pliin
.......... i bo hlii|.| 11 । I uli
I1' ii la mil in L<> inn hi
I I и I hiivdovi hl I .lllilll nd.Ill
I>111 । H .hhii d.ivi d.i .11 iqi h.i
plnnp-id.igi o'yiq V.i
dan h.i /iirqnh past ho-.iinh
ho' hhq bilan lulashgan
Pliiiiieiiu .lylanni.i h.uak.ili
hilayli ii PCI IN turg.iiiida
to'ldirish darchasi asla-
sckm berkila boshlaydi va
5. 18-rasm. Bir plunjcrli taqsimlash nasosi.
213
5.19-rcism. Bir plunjcrli taqsimlash nasosi
scksiyasining ishlash sxemasi.
PCHN dan boshlab piujemi faol
yo'li boshlanadi (5.19-b rasm).
Yonilg'i plunjerning markaziy
kanali va taqsimlash ariqchasi 5
orqaii haydash kanali 6 ga va
keyinchalik haydash kanali va
yonilg'i o'tkazuvchi naycha orqaii
forsunkaga keladi. Plunjemi faol
yo'li ilgari dozator 8 bilan
berkitib turilgan radial kanal 7
orqaii yonilg'ini keskin uzishda
tugaydi (5.19-rf rasm). Shunday
qilib, nasosni yuritma valini 1/4
burilishida to'rtta silindrlardan
biriga yonilg'i uzatishni ish sikli
to'liq nihoyasiga yetadi.
Sikllik uzatishni o'zgarishi
nasos korpusining yuqori qismida
joylashgan rostlagichni boshqaruv richagi yordamida dozator 8 ni plunjer
o'qi bo'ylab siljitish bilan amalga oshiriladi. Dozatorni, masalan, o'ng tomonga
siljitishda faol yo'l ko'payadi va yonilg'ini sikllik uzatilishi ham ortadi.
Rotorli taqsimlash nasoslari birplunjerli nasoslardan massasini va tashqi
o'lchamlarini kamligi bilan farqlanadi,biroq pastroq purkash bosimini ta’-
5.20-rasm. Rotorli taqsimlash nasosi.
minlaydi. Yonilg'i taqsimlanishini amalga
oshiradigan rotor 1 (5.20-rasm) nasos
korpusiga mahkamlangan vtulka 2da ayla-
nadi.
Plunjer bo'shlig'ini to'lishi (5.20-a
rasm) qo'zg'almas kulachokli shayba Jga
markazdan qochma kuchlar bilan qisib
qo'yilgan ikki plunjer 5va ikki turtkich 4
ajralishi tufayli yonilg'i kiritish darchasi 6
orqaii plunjer usti bo'shlig'iga tushadi.
So'ngra shayba 3 dagi kulachokli chiqiq
ta’sirida plunjerlar yaqinlashadi (5.20-b
rasm). Ushbu davrda kiritish darchasi yopiq
va yonilg'i darcha 7 orqaii bosim ostida
haydash klapaniga tushadi va keyinchalik
yonilg'i o'tkazuvchi naycha bo'ylab
forsunkaga keladi. Kiritishda drossellash bilan
yonilg'ini dozalash amalga oshiriladi.
Bunday nasoslarning ishonchli ishlashi
uchun yonilg'ini mayinroq tozalash talab
qilinadi.
214
5.21-rasm. Prujina bilan
licrkitiladigan bekik forsunka-
ning konstruksiyasi:
I — slUulscr; 2 — himoyalovchi
ioz.il.igic li 3, 14 — kcltirish va
olish yonilg'i kanallari;
4 rosilovclii shaybalar;
< luiijina; 6 — prujinaning
li.isiki likopchasi; 7 — prostavka;
8 — to'zitkich ignasi;
9 — tortuvchi gayka;
10 — to'zitkich korpusi;
II, 12 — shtiflar;
13 — forsunkaning korpusi.
Forsunkalar. Yonilg'i forsunka orqaii dvigatel silindriga tushadi. Forsunka
ili/i-lning yonish kamerasi bo‘yicha yonilg'ini to'zitish va taqsimlashni amalga
ii'.lui.idi. Forsunkalarochiq va yopiq turlariga ajraladi. Yopiq forsunkalar purkash
d.ivri omlig'ida to'zitkichning o'tish kesimini berkitadigan ignaga ega.
Avtotraktor dizellarida gidravlik usulda boshqariladigan berk forsunkalar
ishl.it iladi. Bunday forsunkalarda igna yoki klapan prujina bilan yuklantirilgan
bo'lib, yonilg'i bosimi ostida ochiladi. Prujina o'rniga ignani gidravlik
Ix ikitiiishidan foydalanish mumkin. Bunday holatda forsunka gidroberkit-
I-. к till deb ataladi.
5.21-rasmda KamAZ dizellarining forsunkasi keltirilgan. Yonilg'i uzatuvchi
n.ivchadan yonilg'i shtutser / va himoyalovchi tozalagich 2, kanal 3 bo'ylab
lo'z.ilkich 10 ni korpusiga tushadi, buning
n.itij.isida to'zitkichda yonilg'i bosimi ko'tariladi.
\ onilg'i bosimi ta’siridan igna 8prujina 5ning
kncliiiii yengib ko'tariladi va yonilg'ini to'zitish
li Iliklariga o'tkazib yuboradi va u orqaii dizelning
.ilindriga tushadi. Yonilg'i berishni keskin uzib
qo'vish davrida forsunkadagi yonilg'i bosimini
I Msavishi ignani prujina ta’siridan pastga tushishiga
v.i Ibrsunkani berkilishigaolib keladi.
I o'zilkichning yonish kamerasiga chiqib
liiigan luinshug'i qiyinroq sharoitda joylashgan,
и veid.i yuqori harorat ta’sirida bo'ladi. 5.22-a
i.i-.ind.i korpus va ignadan tashkil topgan bekik
I о p oqimli to'zitkichning konstruksiyasi ko'rsa-
iilg.ni Yonilg'i to'zitkich kanallarida siljib ikkita
(Ihi-.m-II.isIi kcsimdan igna ostidagi va to'zitish
(i .liikl.it «I.in o'ladi
1-(i |i oqiiiili to'zilkichdar ajratilmagan
inn li I >iiiii ill di । II nd.i i-.hlatiladi. Yonish
li,.. ini inn i (|,n,il> to'zitish tcshiklarining
инн I Jin lit p >>lii(> /annuli, nl.lining dianiet-
ill I nun iliiii Uh nun g и ha oi.ili(|<la bo'ladi.
ill.li li Juki.in oldidagi kanali qisqa
ho Ig.ill lo Zllkli lil.ll ( ** I hl lll(l.l> I .III llllg.lll
, izlaidagl ng.lcvodoiodl.il olqtnilil k.llii.iylll.ldl
Ib'zilkii Inn \;n iklcrl ivdig.in iniiliini bog'
Ik|lik uni gidiavlik lavsih lusohl.iu.idi I о zilkii h
ning gidiavlik lavsih uni sainarali <> t ish kesimini
ignani siljishiga bog'liqligtiii ko'rsa
iadi: (|i/)y _ Otnniaviy ishlab
( hiqarishda tayyorlangan to'z.itkichlarning sifati
etalon va ommaviy to'zilkiclilarning gidravlik
215
5.22-rasm. Berk forsunkalarning lo'zitkichlari: a — ko‘p oqimli; h — shtiftli.
tavsiflarini bir xilligi (o‘xshashligi) bo'yicha nazorat qilinadi. (fL/)z ning
miqdoriga ketma-ket joylashgan barcha drossellash kesimlari ta’sir qiladi. (tl/)y
yonilg'ini to'zitkich orqali siljishida sarfining va bosimlar farqining umumiysini
tenglik sharti bilan topiladi.
Ushbu shartni e’tiborga olgan holda to'zitkichning samarali o'tish kesimini
hisoblash uchun quyidagi tenglikdan foydalaniladi:
(a/)z = 1/^(aZ)’2, (5.2)
bunda: ut va/\ — i drossellash kesimni sarflash koeffitsiyenti vayuzasi. Ko'p
oqimli to'zitkichlarni tavsifi (5.23-rasmdagi 1 egri chiziq) igna yo'lini
boshlanish qismida igna konusi ostidagi o'tish kesimi bilan aniqlanadi. Igna
tiralgan holatda bo'lganda drossellashni, asosan, to'zitish teshiklarini o'tish
kesimi bajaradi. Shtiftli to'zitkichlar (5.22-b rasm) ignasining oxirida shtift
bo'lib, to'zitkich korpusidagi teshik va shtift orasidagi halqasimon tirqish
orqali yonilg'i purkaladi.
Shtift, odatda, yuqorisi silindrsimon bo'lgan qismdan va kichik asoslari
tutashtirilgan ikkita kesilgan korpuslardan tashkil topgan. Shtiftning
konstruksiyasi birtomondan purkalgan yonilg'i oqimi geometriyasini, boshqa
tomondan esa o'z navbatida purkash tavsifini shakllantirishda ishtirok etuvchi
purkagichni gidravlik tavsifini belgilaydi. Shtiftli to'zitkichlar ajratilgan yonish
kamerali dizellarda ishlatiladi.
Shtiftli to'zitkichlarning gidravlik tavsiflari 5.23-rasmda keltirilgan. 2-
tavsif drossellovchi silindrsimon qismi kattalashtirilgan va pastki konusini
burchagi nolga teng bo'lgan to'zitkichga muvofiq keladi (5.22-b rasmdagi 3).
Drossellovchi qismi uz^ytirilgan to'zitkichlar sikllik uzatish kam bo'lganida
to'zitilishni yaxshi bo'lishini ta’minlaydi. Shtiftning pastki konusini burchagi
to'zitilgan yonilg'i oqimi yo'nalishini belgilaydi. Agar ushbu burchak yetarlicha
katta qilib tayyorlangan bo'lsa (5.22-b rasmda 4), igna engyuqori balandligiga
216
vnqin balandlikkacha ko'tarilganda forsunkani o'tish kesimini kamaytirishi
iiiiiinkin (5.23-rasmda 3).
Nasos-forsunkalar. Yuqori bosimli yonilg'i o'tkazuvchi
naychalarini mavjud bo'lmasligiga va purkashda siqiladigan eng kam hajmli
yonilg'i nasos fosunkalar yordamida yuqori purkash bosimini (120—160
MPa gacha) olishga imkon berishiga qaramasdan nasos-forsunkalar keng
iniqvosda ishlatilmaydi. Mexanik yuritmali va keskin uzish orqali dozalaydi-
g.in nasos-forsunkalarning ishlatilishini cheklaydigan sabablardan bin, nasos-
loisinikalarni yurilish uchun qo'shimcha kulachokli valning zarurligi hisob-
lanadi.
Bundan tashqari nasos-forsunkalar reykalarining holatini bir xil bo'lmas-
ligi tufayli qo'yiladigan kuchning (reykalarni siljitish uchun talab qilingan
I- ii< h) yuqorililigi va foydalanishda barqaror emasligi aylanishlar chastotasi
io-.ihgichini ishlashini jiddiy qiyinlashtiradi. Aylanishlar chastotasi rostlagichi
i lilashini qiyinlashishini elektron rostlagich boshqaradigan elektr magnitli
dozalovchi klapanga o'tish bilan bartaraf qilish mumkin.
S 24-msmda klapan bilan rostlanadigan nasos-forsunka ko'rsatilgan. Kulachok
1.1 .indan plunjer 1 pastga qarab siljishida dozalash klapani 4 orqali yonilg'ini
past hosim bo'shlig'iga siqib chiqaradi. Silindrga yonilg'i faqat elektr magnit
bilan boshqariladigan klapan berk bo'lgan davrda uzatiladi. Shunday usul bilan
ikllik u/al ishni va purkashni ilgarilatish burchagini rostlash amalga oshiriladi.
1 tozalashni va purkashni ilgarilatish burchagini elektron usulda boshqarish,
dvigatelni ekologik ko'rsatkichlariga va uni yonilg'i tejamkorligini oshirishga
<|o'Vill’.in qal'iy lalablarni bajarish uchun ushbu parametrlami elastikroq va
< ng inaqbiil iu/alilishini amalga oshirishga imkon beradi. Elektronli boshqarish
<ii.iiilg.ni yonilg'i li/imlarida hamtarqala boshlagan.
I aqanila.li nasoslarida sikllik uzatishni va purkashni ilgarilatish burcha-
ginl о nun h in Inin qayta qo'yiladigan kuch ko'p plunjerli nasoslarga
q<< ч uni.। Limbo li In I il.ib qilinadi. Bu taqsimlash nasoslari o'rnatiladigan
di.. II nd । l< 11ton bo,h<|ui i .Inn le/ioq va samarali qo'llashgasharoit yaratadi.
I о |< piling ih nah ’ n 1l< I lion bilan
I... liq.Hlblillg.lll yoilllg'l IIZ11 lllill К 1.1 sikllik
II III Inn o7g.IH .lll eli kll, i Ickli inagnil
yoki ilikli guliavlik usulda l)io cliivi In
ini Miiiizm oiqah icykatii bosliq.nr.li bilan
niialga oshiiihshi iiinnikin. pinknslini il
gnnlalisli burchagini o'/gaiishi esa pinkash
ilgaiil.Hislnni gidravlik yoki gidioniexa
ink mnllalan yordamida amalga oshiriladi.
Ko'p plunjerli yonilg'i nasoslari ni
elektron bilan boshqariladigan, ikkita reyka
bilan jihozlangan konstruksiyasi ishlab
chiqilgan, ulardan biri sikllik uzatishni,
5.23-rasm. To'zilkichlarning
gidravlik tavsiflari: 1 — ko'p
oqimli; 2, 3 — shtiftli.
217
5.24-rasm. Mexanik yuritmali va
dozalashni hamda purkashni
ilgarilatish burchagini elektron
boshqaradigan nasos-forsunka:
1 — plunjer; 2 — prujina;
3 — to'zitkich ignasi; 4 — klapan.
ikkinchisi purkashni ilgarilatish burchagini
boshqaradi. Uzatishni boshlanishi va oxiri
klapanlar bilan boshqariladigan, 5.24-
rasmda keltirilgan nasos-forsunka prinsi pi
bo'yicha ishlaydigan, yonilg'i nasoslarini
qo'llash boshlanmoqda.
Yonilg‘i uzatish tavsifi.
Yonilg'i uzatish yuklama va tezlik tavsiflarga
ajratiladi. Yuklama tavsifi — bu yonilg'i
nasosi valining aylanishlar chastotasi doimiy
bo'lganida sikliik uzatishni plunjer faol yo'liga
bog'liqligi Ko'p hollarda bunday tavsif
chiziqli bog'liqlik ko'rinishiga ega bo'Iadi.
Yonilg'i uzatishning tezlik tavsifi deb,
plunjer faol yo'li hakt ni o'zgarmas holatida,
sikllik uzatishni nasos valini aylanishlar
chastotasiga bog'liqligiga aytiladi (5.25-rasm).
Yonilg'i uzatishni tashqi tezlik tavsifini
tuzatishda plunjerni faol yo'li o'zgarishi
mumkin. Keskin uzib qo'yish bilan
dozalashda yonilg'i nasosini sikllik uzatishi
nasos vali aylanishlar chastotasini o'sishi
bilan sezilarli darajada ortadi. Bu ayniqsa plunjerni faol yo'li kam bo'lganda
namoyon bo'Iadi (5.25-rasm). = /(«*) ni oqib chiqishiga asosan plunjer
vtulkasini darchalarida yonilg'ini drossellantshi ta’sir qiladi.
Plunjeming tezligi qancha yuqori bo'lsa, gilza darchalarida drossellanish tufayli
5 25-rasm. Rcykaning turii to'rt holatida yonilg'i
uzatishning tezlik tavsifi:
fyjkll (') > I’aktl (2) > I’akti (3) > hakt4 (4) •
u ko'p qo'shimcha yonilg'i uza-
tadi. Drossellanish tufayli
uzatilgan yonilg'ini nisbiy miq-
dori plunjerning faol yo'lini ka-
mayishi bilan oshadi. Shuning
uchun aylanishlar chastotasini
ortishi bilan sikllik uzatishni
ko'payishi ayniqsa plunjerning
faol yo'lini kam qiymatlarida
sezilarli darajada bo'Iadi.
Yonilg'i uzatishning tezlik
tavsifini tuzatish (korrektirov-
kalash). Tirsakli val aylanish-
lar chastotasini oshishi bilan
sikllik uzatishni keskin ko'payi-
shi dizelning ish rejimini bar-
qarorligiga noqulay ta’sir qiladi
218
(5.4 bandga qarang). Dvigatel rejimlarini barqarorligini oshirish uchun
nizaiuvchi haydash klapanlaridan foydalaniladi (5.17-b rasmga qarang). Bunday
klapanni konstruksiyasi qo'shimcha teshigi <9 ni mavjudligi bilan farqlanadi.
Aylanishlar chastotasini pasayishi bilan haydash vaqti ko'payadi va teshik
X orqali plunjer ustidagi hajmdan nasos shtutserining hajmiga ko'p qo'shimcha
yonilg'i oqib o'tishga ulguradi. Buning natijasida aylanishlar chastotasini pa-
sayishi bilan sikllik uzatish kam jadallik bilan kamayadi yoki taxminan
(Immiy bo'lib qoladi. Faol yo'l kam bo'lganda tuzatish teshigini ta’siri ayniqsa
sezilarli bo'Iadi. Ushbu holatda yuksizlantirish belbog'i uyasi (o'rindig'i)dan
< hiqmaydi, biroq aylanishlar chastotasini pasaya borishida klapanni ko'tarilishi,
demak uni yuksizlantirish ta’siri kamayadi. Bu dizelni barqarorroq ishlashiga
yordam beradi.
Yonilg'i uzatishning tashqi tezlik tavsifini tuzatish eng muhim ahamiyatga
ega. Yonilg'i uzatishni tashqi tezlik tavsifi deb, rostlagichni boshqarish a’zosi
(qismi)ni o'zgarmas eng yuqori yuklamaga mos keladigan holatida sikllik
ii/alishni aylanishlar chastotasiga bog'liqligiga aytiladi. Yonilg'i nasosining
icvkasiga, demak, plunjerni faol yo'liga ta’sir qiladigan qo'shimcha tuzilma
bilan luzatishga erishiladi. Burovchi momentni kerakli zaxirasini ta’minlash
ik him (5.4- band qarang) aylanishlar chastotasini pasayishi bilan plunjerning
laol yo'lini ko'payishidan iborat bo'lgan tashqi tezlik tavsifini nominal
leninidan eng yuqori burovchi momenti rejimigacha (5.26-rasm, AB) bo'lgan
qismida bevosita tuzatish amalga oshiriladi. Past aylanishlar chastotasida va
kail a yuklamada tutab chiqishini ko'payishi tuzatishni aksi zarurligini, ya’ni
('/) qismida sikllik uzatishni kamaytirishni keltirib chiqaradi (5.26-rasm)
Reykaning yo'li va sikllik uzatish bosim ostida kiritish bosimini, absolut
aimosfera bosimini va balandlikni tuzatkichlari yordami bilan ham o'zgartiri-
ladi (mos holda 5 26 rasmdagi 1, 2 va 3). Tashqi tezlik tavsifining elastik va
.i 111. и о 111 < о I iiiz.ililishi kelajak hisoblangan boshqarishni elektronli tizimlari
y<>11l.ll11 к 1.1 .1111.ll|'.I o-.linll.ldl
v ' IUZI I NlNNII G 1
II IMININi. i.llUOililNAMIk HISOBI
Г u I ii Ii <| i I i n g ii n sikllik
и / л I i s Ii и l и и 11| I ii s Ii Yonilg'i
lizmimi konslnikliv qismlari va losll.ish
paramel rlari dizelning asosiy ish
icjnnlarida lal.ib qilingan sikllik uz.il ish va
purkash tavsifini la’minlash shaioilidan
kelib chiqqan holda lanlanadi
Nominal quwat rejimda va boshqa asosiy
rejimlarda talab qilinadigan sikllik uzatish
quyidagi tenglama orqali aniqlanishi
mumkin:
5.26-rasm. Yonilg'i uzatishning tashqi
tezlik tavsifini tuzatish.
219
Gx=geNet/(nom),
(5.3)
bunda: i — silindriar soni.
Talab qilingan sikllik uzatish aniqlanganidan so'ng statik ma’lumotlar va
o’xshashligi bo'yicha yonilg'i tizimining bir yoki bir nechta variantlarini
konstruktiv va rostlash parametrlari tanlab olinadi va loyihalanayotgan yoki
takomillashtirilayotgan yonilg'i tizimini qiyosiy gidrodinamik hisobi bajariladi.
Hisoblashning asosiy qoidalari. Hisoblash modeli (5.27-
rasm) past bosim yo'li elementlarini o'z ichiga olmaydi, chunki hisoblashni
boshlanishida plunjer usti bo'shlig'i И yonilg'i bilan to'lgan, bosim pu esa
past bosim yo'lidagi bosim (ph) ga teng deb yo'l qo'yish qabul qilinadi.
Yonilg'i tizimida jarayonlar izotermik, yonilg'i zichligi pvn vatovush tezligi
doimiy deb hisoblanadi. Vu, (nasos shtutseri) va Vf (forsunka) hajmlarda
jarayonlar muvozanatlangan sifatida ko'rib chiqiladi (berilgan hajm oralig'ida
yonilg'idagi g'alayonlanish lahzada tarqaladi). Uzunligi L va yuzasi /^bo'lgan
yonilg'i naychada harakat biro'lchamli, gidravlik ishqalanish omili к doimiy
deb qabul qilinadi. So'nggi hajmlami va yonilg'i naychani bo'ysunuvchanligi
ham inobatga olinmaydi.
Hisob usuli yonilg'i tizimidagi gazsimon fazani quyidagi yo'l qo'yishlar
bilan inobatga oladi:
— yaxlitlilikning uzilishlarini hosil bo'lishida ajralib chiqqan havo va
yonilg'i bug'larini gidrodinamik jarayonlarga ta’siri hisobga olinmaydi;
— yonilg'i egallamagan bo'sh hajmlar bosimi nolga teng;
— qoldiq bo'sh hajmlar К purkashni boshlanishidan oldin yuqori
bosim yo'lining hajmi bo'yicha bir tekis taqsimlangan;
— purkashning oxiigi fazasida ortiqcha bosim noldan past bo'lganida nasos
shtutseridagi va forsunkadagi bo'sh hajmlar (va Kf) hajmiy balans bo'yicha
hisoblanadi, purkashni oxirida yonilg'i naychadagi yaxlitlikni uzilishi man-
fiy bosim bilan modellashtiriladi.
Yonilg'i naychada yonilg'ining nobarqaror
harak at i ni hisobi. Yuqoridako'rsatilganyo'l qo'yishlarm hisobgaol-
gan holda yonilg'ining nobarqaror harakati difTerensial tenglamasini quyidagi
ko'rinishida yozish mumkin:
dx + рУ" dt + 2py>kc 0
de + J . dp = 0
dx crpy,, dt
(5.4)
220
bunda: x — yonilg'i naycha uzunligini joriy koordinatasi; i — vaqt; c —
yonilg'ining tezligi; a — yonilg'idagi tovush tezligi.
I englama boshlang'ich sharoitni hisobga oluvchi, nasos va forsunkadagi
lai.iyonlami yorituvchi chegaraviy shartlar tenglamasi bilan birgalikda yechiladi.
Boshlang'ich shartlar deb, hisoblashni boshlanishida yonilg'i naychadagi tezlik
<•„ (odatda, c() = 0) va qoldiq bosim pn yoki p{} < 0 bo'lgan bosimdagi qoldiq
b о ' s IK, tushuniladi. K9O, > 0 bo'lganda pn = 0 deb qabul qilinadi,
I miqdor esa haydashni asosiy yo'li (magistral) bo'yicha И , V (yonilg'i
naycha) va k^hajmlarga proporsional ravishda taqsimlanadi (5.27-rasm).
Boshlang'ich shart pn( Fo/) taxminan beriladi va so'ngra purkashning bir
qancha jarayonlarini hisoblash natijasida oydinlashtiriladi.
Yonilg'i naychadagi yonilg'ini nobarqaror harakati tovush tezligi bilan
hu bmga qarama-qarshi harakatlanuvchi to'g'ri va teskari bosim to'lqinlari
bilan modellashtiriladi. Sonli integrallashni har bir qadamidagi hisoblash-
l.irda to'lqinni Л/ miqdori Ax = аЛ/ uzunlik bo'yicha bir qadamga siljitiladi.
Forsunkaga keladigan to'g'ri to'lqin F (t - L / a) miqdori va nasosga keladigan
Icskan to'lqin W (/) miqdori gidravlik ishq-
alanishdagi yo'qotishlarni hisobga oladigan
miqdorga ko'paytiriladi. Keladigan
lo'lqinlarni shunday usul bilan olingan
miqdori yonilg'i naychani kirish va chiqish
kcsinilaridagi yonilg'i tezliklari c va c' ni -Fa-
%
PU'^

hisoblash uchun (differensial tenglamalar
li/.nriini ycchilishiga mos holda) va nasosda
! / (() | vu liusiiiikada [ W(t + L/o)]shakl-
Lin.idigan Ih>-.iiiiLii lo'lqinini hisoblash uchun
I < lyil.ihn ul .к Ii
Yonilg'i iiavvhani kirish kcsimi
a

5 27-rasm. Yonilg'i tizimining
hisoblash sxemasi.
< /,„ । W/)r>*(//o)]; (5.5)
/< A, »(/)< <5-6>
bunda: pn — nasos shlulseridagi bosim
Yonilg'i naychani chiqish kcsimi
c=- pl+ 2n -'/“K <5-7>
W(t+ L/a) = pa -pf + F(J -L/a)e-k(L/a), (5.8)
221
bunda pf—forsunkadagi bosim.
Shunday qilib, yonilg'i o‘tkazuvchidagi jarayonni modellashtirish uchun
sonli integrallashni har bir qadamida bosim to'lqinini siljishini amalga oshi-
rish va c, c', Fr va IV(t + L/a) miqdorlarni hisoblash kerak.
Nasosdagi ish jarayonining hisobi. Umuman hisoblashga taalluqli bo'lgan
va yuqorida keltirilgan yo'l qo'yishlardan tashqari o'rindiq — haydash klapani-
ni tutashishidagi ishqalanish kuchini, plunjer yuritmasining elastikligini,
haydash klapani prujinasidagi to'lqin hodisasini hisobga olmaslik to'g'risida
yo'l qo'yishlar qabul qilinadi.
Nasosdagi jarayonlarni yorituvchi tenglamalar tizimi hajmiy balans
tenglamalaridan va haydash klapanining dinamik muvozanatlanganlik teng-
lamalaridan tashkil topgan:
rf» = f'c’ - "" z "J -
6" ° "I/'7' ~ '’“I ~
M ’6л i = fk (Р“ ~ Р“)+ (А/ - Ри) - fk Рко - 8А*
г: г/А*
6я * = С. .
(5.9) tizimning birinchi tenglamasi plunjer usti bo'shlig'idagi hajmiy
balans tenglamasi hisoblanadi. Vaqt birligida И hajmda, siqish koeffitsiyenti a
bilan baholanadigan siqiluvchanligi tufayli to'plangan yonilg'ining miqdori
gilza darchasini samarali o'tish kesimi р/,, haydash klapani tirqishini samarali
o'tish kesimi p,/,, plunjer-gilza birikmasi tirqishi (zz, — tirqish orqali
hajmiy sarf) orqali va haydash klapanini nasosli ta’siri natijasida (fk — yuza, ck
— klapanning tezligi) sarflangan yonilg'i miqdorini vaqt birligida plunjer
siqib chiqargan (fp — yuza, sp — plunjerni tezligi) yonilg'i miqdori (haj-
mi)dan ayrilganligiga tenglashtiriladi. <t() va ok larni bosqichli funksiyasi bu
yerda yonilg'i oqimi yo'nalishini belgilaydi:
p„ > phc bo'lganda cr(( = 1 bo'ladi,
pu < Ptx. bo'lganda; crn = -1 bo'ladi.
222
ри > р’и bo'lganda, стк = 1 bo'ladi,
Pu < Ри bo'lganda, стк = -1 bo'ladi.
Koeffitsiyent kk klapan qanotlari bo'ylab oqib o'tishdagi drossellashni
hisobga oladi ( fk — klapan qanotlarining yuzasi; pt — klapan tirqishi orqali
oqish koeffitsiyenti):
kk = P,f/(fk - fk)-
(5.10)
Keying! ikki tenglama nasos shtutseri KJ bo'shlig'idagi hajmiy balans *
tenglamasi hisoblanadi. Agar К hajmda yaxlitlikni uzilishi mavjud bo'lmasa,
liisoblashda tizimning ikkinchi tenglamasi ishtirok etadi, agar yaxlitlik tik-
lanmagan bo'lsa— uchinchi tenglama. Ushbu ikki tenglamani hisoblashlarda
ishtirok etish navbati bosqichii funksiya <т, va ст, lar bilan aniqlanadi:
Vpu > 0 va = 0 bo'lganda = 0 va I bo'ladi;
Ри > 0 va Vpu = 0 bo'lganda a, = 1 va oj= о bo'ladi.
Ikkinchi tenglamada nasos shtutserini hajmida vaqt birligida to'plangan
yonilg'ining miqdori haydash klapani orqali sarflangan yonitg'iga va klapanni
nasosli ta’siri tufayli vaqt birligida hajmni o'zgarishiga (fkck) tenglashtirila-
<li, bundan tashqari yonilg'i naychani {fyf,nc) yuzali chiqish kesimi
oi«|ali sarflangan yonilg'i ayirib tashlanadi.
Uchinchi tenglamaning chap qismida vaqt birligida erkin hajm V'pu ni
o'zgarishi yozilgan. Ushbu tenglamaning o'ng qismi ikkinchi tenglama o'ng
qisiniga o'xshash, lekin nasosning shtutseri bo'shlig'ida yonilg'i miqdorini
l.o pavithi erkin liajm КД, ni kamayishiga olib kelishini ko'rsatadigan tes-
kaii I ><!> it i
(*» *») lizininiiir lo'itinchi va beshinchi tenglamalari haydash klapanini
du мн uk iinivoz.iiiallanganligini yoritadi. To'rtinchi tenglamaning chap qismida
Л/ m.issah klapanni iiu-isiya kuchi, chap qismida esa klapanga ta’sir qiluvchi
yonilg'i va piniina ku< hl.iiinitig yig'indisi yozilgan. Yonilg'ining bosim kuchi
klapan qanotlanda yonilg'i diossellanishini inobatga olgan holda (5.10)
kinpanning qanollaii oiasiilagi yuza (./* Jk) ga bosimlar farqi (j)u - pu)
ning ta’sirini hisobga oladi Bunda — klapanni qo'z.g'alish paytida uni
ostidagi bosim (.!•„„ “ I bar bo'lganda), <S — prujina bikrligi, hk — klapan
yo'li. Beshinchi tenglama klapanning yo'li hk va lining tezligi orasidagi
bog'liqlikni yoritadi.
Nasosning chegara shad lari tenglamalar tizimi (5.9) yonilg'i o'tkazuvchini
kirish kesimidagi jarayonlarni yorituvehi (5.5) va (5.6) tenglamalar bilan
birgalikda sonli integrallash usuli orqali hisoblanadi.
Sonli integrallash usuli sifatida Eylerning usuli qo'llaniladi, unga mos
223
tenglamalar tizimi (5.9)ni /-o'zgaruvchisini (z + l)-qadamda hisoblash uchun
quyidagi ifodadan foydalaniladi:
= fjj + л/ (df I dt)jj (5-H)
Forsunkadagi ish jarayonining hisobi. Nasosning chegaraviy shartlari
tenglamalarini tuzishda qabul qilingan yo'l qo'yishlar forsunkani chegaraviy
shartlari tenglamasini tuzishda ham o'z kuchini saqlab qoladi. Forsunkadagi
jarayoniarni yorituvchi tenglamalar tizimi hajmiy balans va ignani hamda u
bilan birga harakatlanuvchi detallami dinamik muvozanatlanganliktenglama-
laridan tashkil topgan:
a’v>(’""Z=p’-'' z ~fiCi Zf
6n dfk ~\dyone-fici\°2>
M'6tl Д [(Z'r ~pfv }+f‘p'i ~g'y ];
(5.12)
6п-Д = Cj.
d<pk
(5.12) tizimning birinchi tenglamasi forsunka bo'shlig'idagi hajmiy balans
tenglamasi hisoblanadi. Siqiluvchanligi tufayli 1^ hajmda to'planadigan yonil-
g'i miqdori forsunkani samarali o'tish kesimi (zz/)z (bunda: — silin-
drdagi bosim), igna-to'zitkich korpusi birikmasining tirqishi (zf— tirqish
orqaii hajmiy sarf) orqaii sarflarni va ignani siljishi tufayli Vf hajm o'zgarishini
(fj — igna yuzasi, c. — ignani tezligi) ayirish bilan yonilg'i naychani
chiqish kesimi orqaii sarflangan yonilg'isi fy,„c' gatenglashtiriladi. Bu teng-
lama yaxlitlikni uzilishi mavjud bo'lmaganda hisoblanadi. Agar yaxlitlik
tiklanmagan bo'lsa, ikkinchi tenglama ishlatiladi. Ushbu ikki tenglamani
ishlatish tartibi bosqichli funksiya ст2 va ct'2 lar bilan aniqlanadi:
Vpf >0 va p = 0 bo'lganda ел, = 0 va <r' =1 bo'ladi;
pf > 0 va 0 bo'lganda cr2 = 1 va cr' = 0 bo'ladi.
(5.12) tizimning ikkinchi tenglamasini chap qismi vaqt birligida erkin
hajm ni o'zgarishini, o'ng qismi — yonilg'i nayini o'tish kesimi orqaii va
teskari ishora bilan olingan ignani nasosli ta’siridagi yonilg'i sarfi farqini
tashkil etadi.
(5.12) tizimning uchinchi va to'rtinchi tenglamalari ignani va Д/'
massaga ega bo'lgan u bilan birga harakatlanuvchi qismlarni dinamik
muvozanatlanganligini yoritadi. Bunda: pf — soplo teshigi oldidagi bosim;
pfo — forsunka ignasini qo'zg'alish bosimi; ft — ignani o'tiradigan belbog'i
224
lunnclri bo'yicha hisoblanadigan yuza; g'— igna prujinasini bikrligi.
1lunchi tenglamani chap qismida yozilgan ignani inersiya kuchi yonilg'i
.1 pi ujina tomonidan ignaga ta’sir qiluvchi kuchlarni teng ta’sir etuvchisiga
li ngl.isiiriladi. To'rtinchi tenglama ignaning yo'li va tezligi orasidagi bog‘-
I и |l i к in yoritadi.
lo'/itkich teshiklari oldidagi bosim, to'zitish teshiklari yuzasi fs ni va
111'/ilish teshiklari orqaii oqib o'tish koeffitsiyenti д, ni hisobga olgan holda
hisoblanadi:
+Л- <5 ,3>
(Ps/s)
1’inkash tavsifi to'zitkich orqaii sarflash tenglamasi bo'yicha hisoblanadi:
= Wz йЛ p’1 (6"« <5-14>
(5.12) tenglamalar tizimi yonilg'i naychani chiqish kesimidagi
i.uayonlarni yoritadigan (5.7) va (5.8) tenglamalar bilan birgalikda yechiladi.
(1.12) li/imni sonli integrallash Eyler usuli bilan olib boriladi.
I ylci usuli bo'yicha sonli integrallashning har bir qadamida nasosning
। lupataviy shart tenglamalari tizimi (5.9) ni o'zgaruvchisi (5.5) va (5.6)
iriipl.iinal.ir bilan birgalikda hisoblanadi. So'ngra yonilg'i nayida bosim
in lijiiil.ii mi siljishi amalga oshiriladi, shundan keyin forsunkani chegaraviy
h.ul Iriip.lainalari lizimi (5.12) ni o'zgaruvchisi (5.7) va (5.8) tenglamalar
Ini.in birgalikda aniqlanadi.
Sikl lnsobmmgoxirida purkashni butunligichaxarakterlaydigan parametrlari
In iilil.in.nh sikllik uzalish, purkashning
о и.и li i i.i<ng yuqori bosimi va boshqalar.
•8 i i mid.) yonilg'i purkash jarayoni
1.11 In Inin x.ii.ikh il.ivilij’an va bayon
ijilinp in и nl bo’yii h i hisobl.ib olingan
a .osiy ji.iianii nl.и 11 liиilp.in
S.t BOSIM OSTIDA klKiriSII 11/IMI
Bosim o.sl kI.i ku il ish ucliim viu ilmall
haydovchi (Yl HI) (I 9 i.ising.i q.u.uip)
va turbokompressor (I Is) (I 10 i.ising.i
qarang) kcng miqyosda ishlal iladi Bosun
ostida kirilishni koinbirlangaii ii/iimda
yuritmah haydovchidan Im hosqu h,
turbokompressordan esa boshqa bosqich
sifatida foydalanish mumkin.
Bosim ostida kiritish turbinali
(turbonadduv) bo'lgan holatda, turbina
5.2H-rasm. Yonilg'i tizimining
gidrodinamik hisnbi natijalari.
225
gazni siljish yo‘li tomon o'rnatilishi sababli haydash ishi ortadi, bunda TK
ni yuritish uchun ishlatilgan gazlar energiyasidan foydalanilishi, uning
tejamkorligini yuritmali haydovchiga nisbatan yaxshilashga imkon beradi. TK
ning yuritmali haydovchiga nisbatan afzalligi bosim ostida kiritish tizimini
ixchamligi, o'rtacha va yuqori aylanishlar chastotasida kiritish bosimini
yuqoriligi hisoblanadi va bular bosim ostida kiritish usuli bilan dvigatelni
kuchaytirishga, shuningdek, shovqin darajasini pasaytirishga imkon beradi.
Yuritmali haydovchi tirsakli val bilan bikrli bog'liqlikka ega bo'lganligi uchun
past aylanishlar chastotasida kiritishni yuqoriroq bosimini ta’minlab, transport
vositalarini dinamikaviy sifatini yaxshilaydi va kam aylanishlar chastotasida
va tczlashishda dizellarni chiqarib tashlaydigan qurumini kamaytiradi. Faqat
yuritmali haydovchi dvigatelni barcha ish rejimlarida silindrga kiritishdagi
bosimni chiqarishdagi bosimga qaraganda yuqoriligini ta’minlaydi, bu esa
ikki taktli dvigatellarda puflab tozalashni amalga oshirish uchun zarur
hisoblanadi.
Sanab o'tilgan afzalliklari tufayli TK lYODda bosim ostida kiritish uchun
keng miqyosda foydalaniladi, yuritmali haydovchilar esa, asosan, ikki taktli
dizellarda o'matiladi.
Gazni silindrdan turbinaga keltirish usuli bo'yicha bosim ostida kiritish
uch ko'rinishga ajratiladi:
1. Turbina oldida gazni o'zgarmas bosimiga yaqin bo'lgan izobar tizim.
Ushbu tizimda barcha silindrlardan gazlar, bosim pulsatsiyasini ko'p darajada
tekislaydigan katta hajmli umumiy chiqarish kollektoriga chiqadi (5.29-rasm).
Silindrdan ushbu hajmga oqib chiqayotgan gazlaming kengayishi natijasida
ega bo'lgan ishining bir qismi ichki energiyani ortishiga yordamlashishi
tufayli yo'qoladi. Tizimning afzalligi gazni statsionar oqimida turbinani yuqori
FIK bilan ishlashi hisoblanadi.
2. Gazning pulsatsiyalanadigan oqimida ishlaydigan turbinali impulsli tizim.
Bu yerda gaz turbinaga bir necha silindriar guruhini birlashtirgan o'tkazuv-
chi quvur qismidan keltiriladi (5.30-rasm). Bunday usulda, odatda, gazni
parsial bilan keltiradigan turbinalardan foydalaniladi, ya’ni silindrlarni har
bir guruhidan gaz g'ildirak aylanasining bir qismiga keltiriladi. Bir guruhga
kiritish fazalari imkoni boricha yetarlicha ko'p oraliq bilan ishlaydigan si-
lindriar birlashtiriladi (odatda, ikki-uch silindr).
Kiritish kollektorini kesimi va uzunligi ishlatilgan gazlar energiyasidan
turbinada to'laroq foydalanish uchun eng kam bo'lishiga harakat qilinadi.
Bunda gaz taqsimlash fazalari va chiqarish kollektorining konstruksiyasi to'g'ri
tanlaganda har bir silindmi chiqarish
Z?r>'\ takti davomida chiqarish kollektorida
I '"'Д'ЗУ/ qarshi bosim darajasini pastligini
j ta’minlaydigan bosim pulsatsiyasi
1ППППППГ sodir qilinadi, bu haydash ishini
kamaytiradi. Puflab tozalashni yaxshi-
5.29-rasm. Bosim ostida kiritishning lash uchun chiqarish kollektoridagi
i/obar tizimi. qarshi bosimni eng kam miqdori
226
5.30-rasm. Gaz
parsial ravishda
keltiriladigan
turbinali bosim
ostida kiritishni
imlulsli tizimi.
11 ipunlarning baravariga ochiq turish davriga to‘g‘ri kelishi
m.iqsadga muvofiq hisoblanadi. Impulsli turbinani ishi
I>n \il sharoitda izobarga qaraganda ko'p bo'Iadi, chunki
ilmdrdan gazni turbinaga oqib o'tishida energiyani
o'qolishi kam, ega bo'lingan issiqlikni farqi esa ko'p
( ilJda gazni oniy ega bo'lgan ishlari yig'indisi) bo'Iadi.
luipiilsli bosim ostida kiritishda, turbinaga kirishdabosimni
pnlsalsiyalanishi tufayli turbinaning FIK kamayadi. Faqat
I iiishning ma’lum burchagida energiyani yo'qolishi eng
I nil bo'Iadi (zarbsiz kirish deb ataladiganda). Gazni parsial
bilan keltirishda turbinaning sektorlari orasidan gazni
oqibo'tishidaham FIK kamayadi, chunki ularda bosim turlicha vasikl davomida
doimo o'zgarib turadi.
Kalla aylanishlarchastotasida va chiqarish kollektorida bosim ko'p bo'tganida
bosim pulsatsiyasi tekislanadigan izobar tizim samaraliroq (turbonadduv
bilan yuqori darajada kuchaytirilganda), impulsli tizim esa kam aylanishlar
। h.islolasida va chiqarish kollektorida nisbatan past bosim bo'lganda (odatda,0,16
M I’a va kam) hisoblanadi.
< hnpulslarni o’zgartiruvchili tizim oraliq hisoblanadi (5.31-rasm) va
iiubina oldidagi bosim pulsatsiyalarini kamayishidan yutish bilan chiqarish
Iollcklondagi pulsatsiyalaridan foyda (haydash ishini kamayishi va silindmi
pull.ib lo/alamshini yaxshilanishi) bo'lishini birgaligida uning FIK ortadi.
Komprcssorda havoni siqishda bosimni ortish darajasi qancha ko'p va
I ompicssoini I IK kam bo'lsa, havoning harorati shuncha yuqori bo'Iadi,
Ini iniqdor avlolraktor dvigatellari uchun, odatda, 70...130°C ni tashkil
। i.kIi Kompressor bilan dvigatelning kiritish kollektori oralig'ida bosim ostida
kiiiiil.idif.ui havo oraliq sovitilsa, silindrlarni massali to'lishini oshishiga
yoidani bi i.idi, bn ladbir quvvatni orttirish, yonilg'i tejamkorligini yaxshi-
lu.li «I, iall mu ii aqlikdan zo'riqishini kamaytirish va turbina oldidagi gaz
Ilion limp, uvliit .h ni him qo'llaniladi.
i i uni i bn пи n Iida kmliladigan havoning havo-havoli va suv-havoli
ni и hlaimmr U/nuhiii ki hiidgan Havo-havoli sovitkichlar, odatda,
I in Innшоу 1 a .in i.idiaioilaiini oldi tomoniga o'rnatiladi. Bosim ostida
a)
5.3l-rasm. Impulslar ii'zgartiruvcliisi joylaslitirilgan tizim:
a, b — chiqarish kollektorida; d — turbina korpusida: I — turbina korpusi,
2 — ishchi g'ildirak.
227
5.32-rasm. Havoni sovitish tizimlari:
a — havo-havoli; b — suv-havoli. I — turbokompressor; 2 — dvigatel;
3 — havo bilan sovitadigan sovitkich; 4 — dvigatelning moy radiatori;
5 — dvigatelning suv radiatori; 6 — suv bilan sovitiladigan sovitkich;
7 — suv nasosi.
kiritiladigan havoni sovishi qarama-qarshi yo'nalgan va ventilator orqali
hosil qilingan havo oqimi sovitkichni puflab o'tishi hisobiga amalga oshiriladi.
Bosim ostida kiritiladigan havoni suv-havoli sovitilishida dvigatelning
sovitish tizimidagi suyuqlikdan foydalaniladi. Bunday usulda qo'shimcha suv
nasosi o'rnatilishi, shuningdek, sovitish tizimini asosiy suv nasosi ham
ishlatilishi mumkin.
Issiq havodan sovitish suyuqligiga issiqlik almashinuvi sovitish havosiga
qaraganda jadalroq ro‘y beradi, shuning uchun suv-havoli sovitkichlar ix-
chamroq, bundan tashqari u bosim ostida kiritiladigan havo haroratini atro-
fidagi havo haroratiga kam bog'liqligini ta’minlaydi. Havo-havoli sovitkichlar
sovitish darajasini yuqoriroq bo'lishini ta’minlaydi, chunki atmosfera
havosining harorati sovitish tizimidagi suyuqlik haroratidan past bo'ladi.
Bosim ostida kiritiladigan havoning haroratini pasayish darajasi (Тк - Tk}
bosim ostida kiritish havosi sovitkichini samarali koeffitsiyenti bilan baholanadi:
£ = Tk~Tk
‘-'sov ’T't _'T
1 к 1sov
bunda: Tk,Tk — mos holda havoni kompressor va sovitkichdan chiqishidagi
haroratlari; £ v — sovitish agentining harorati.
Bosim ostida kiritiladigan havoni havo-havoli sovitkichlari uchun ishlash
rejimlarini keng oralig'ida samarali koeffitsiyenti Ewv = 0,64...0,77, suv-
havoli sovitkichlari uchun £1W = 0,45...0,48 bo'ladi.
Bosim ostida kiritiladigan havo sovitkichlarini takomillashganligi gidravlik
qarshiliklar ni yengib o'tishidagi bosimni yo'qolish miqdori bilan
ham baholanadi. Havo-havoli sovitkichlar uchun nominal rejimda
Apwv = 0,003...0,005MPa, suv-havoli sovitkichlarda esa Epsov =0,002...
...0,004MPa bo'ladi.
Havo-havoli sovitkichlar turbonadduv (bosim ostida kiritadigan turbina)
228
Inl.ui yuqori bo'lmagan darajada kuchaytirishda va qarama-qarshi yo'nalishda
havo oqimi mavjud bo'lgan sharoitda ishlatiladi, odatda, bu avtomobillaiga
l i.illuqli, turbonadduv bilan yuqori darajada kuchaytirilgan traktorlarda va
qiiiilish texnikalarida suv-havoli sovitkichlar ko'proq o'rnatiladi.
Bosim ostida kiritishni rostlash. Porshenli va kurakli
in.i .iiinalar tavsiflarini turlihgi sababii dvigatelning aylanishlar chastotasini
о hishida turbokompressor (TK) rotorini aylanishlar chastotasi 1,3... 1,5
<l.n.i|,ida ortadi, bu esa kam aylanishlarchastotasida bosim ostida kiritishni
> i.iihcha bo'lmagan bosimini, yuqori aylanishlar chastotasida esa haddan
In .hq.iri yuqori bosimni olishga olib keladi. Buning natijasida kam aylanish-
hii < liastotasida havoni yetishmasligi tufayli quwat pasayadi, dizellarda esa
ln>.nil ostida kiritishning bosimi bo'yicha yonilg'i uzatishni antikorrektori
in ivfiid bo'lmasa, tejamkorligi yomonlashadi va qurumni chiqarib tashlashi
ko’payadi.
Yuqori aylanishlar chastotasida bosim ostida kiritish bosimini yuqori
bo lishida ishqalanishdagi vagaz almashinuvidagi yo'qotishlarni ko'payishi
iiil.iyli lejamkoiiigi yomonlashadi va yonishning eng yuqori bosimi ko'tari-
liiili, bu dvigatelni ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari
ii import dvigatellarining TK lari, odatda, oraliq aylanishlar chastotasiga
io il.m.idi, chekka aylanishlar chastotasida uning FIK pasayadi, bu ushbu
и iinil.ird.i tejamkorligini qo'shimcha ravishda yomonlashtiradi.
Ish ivjimlarining keng oralig'ida bosim ostida kiritish bosimining qulayroq
• zp.inshmi va dvigatelning yuqori tejamkorligini ta’minlash uchun turli
и .nll.ii bilan kam aylanishlar chastotasida bosimni ortishiga va (yoki) yuqori
ivl.inishl.i! chastotasida bosimni kamayishiga erishadigan turbonadduvni ro-
ilain.In qo'llaniladi. Kam yuklamalarda bosim ostida kiritish bosimini
p i aytinsh li.iin maqsadga muvofiq hisoblanadi. Dvigatelning nominal ayla-
iii til.и < li.r.ioi.i .i va lining turbonadduv orqali kuchaytirish darajasi ortishida
iiiiIiiiiiiiiIiIiiviii lo-.ilainsliiga bo'lgan zarurat ortadi.
Ri. ili linlikl1 и i hqi Ixi'lisiii mumkin. Tashqi rostlash TK dan tashqarida
x.inli'ix IiiiiI.kIi Bui .oiiipu .oi va tiubinaga kirish hamda ulardan chiqishida
, , i !• i uni .In- • II । .h Ibi- .iin ostida kiritish bosimini chcklashga imkon
I....I............. l< | uni mill . , il.uh daiajada yomonlashadi). TK nidviga-
tnini ii.niiiiial г h к iiinlr * о lii .h iiuiiiikiii past aylanishlar chastotasida va
I on vnldaiii.il.ml.i < mi max и liiibiiiayi briil.idig.m moy oqimi bilan yoki
iiiibin ni in olilin qo'-.hiini h i уши Ji к inn 1.1 .ipa yonilg'i va havo uzatish yo'li
Ini.in luloi siiu’iy i.ivr.liila avl.iiiliiilaili (•< >ipi ibai • tizim).
Bunday nisi I.г h usuli dvigalrlninp ish iciniil.iiul.i qo'llaiulsa, uni tejam-
I'Oilipi voinonlash.idi Koiiipiv.soul.iii kcym li.ivoiuiig bu qismini va lurbinani
i lu ll.ib ga/ning bu qisiiiini o'tkazib yiiboiishlai ham qo'llaniladi. Rostlash-
nmp oxugi usuli kengroq qo'llaiiil.uli (5 31 lasm). < ia/ni o'tkazib yuborish
kimstiukiiv iihatidan sodda, ishonchli, losllash talab qilinmaydigan rejim-
laula dvigatelning icjamkoiligini yomonlasliishiga olib kclmaydi (o'tkazib yubo-
nsh klapani yopiq bo'lganda.
229
5.33-rasm. Ga/ni o'tkazib yuborish
sxemasi: 1 — silindr;
2 — membrana; 3 — prujina;
4 — o'tkazib yuboruvehi klapun;
5 — turbina; 6 — kompressor.
г O'tkazib yuborish klapanining ochiq
turish vaqtida tejamkorlikning eng yaxshi
з ko'rsatkichiga to'liq erishib bo'lmaydi,
chunki bunda turbinani chetlab o'tilishida
ishlatilgan gazlar enepgiyasining bir qismi
yo'qoladi.
Kompressor va turbinaning oqib
o'tadigan qismlaridagi harakatlanuvchi
elementlaridan foydalanishga asoslangan
ichki rostlash usuli qo'llanilganda gaz
energiyasini yo'qolishidan qutilish mum-
kin.
Kompressorni difl'uzorida va turbinani
yo'naltiruvchi apparatida buriladigan kuraklar o'mat ish samaraliroq hisoblanadi
(5.34-a rasm), biroq bunday usul g'ildiraklarining diametri 110 mm dan ortiq
bo'lgan TK larda muvaffaqiyat bilan qo'llanilishi mumkin, u avtomobil va
traktor dvigatellarining ko'pehiligida bosim ostida kiritish uchun foydalanil-
mayapti. Katta bo'Imagan TK lar uchun turbinaning gaz keltiradigan
chig'anog'ini eng kichik kesimi FT0 ni o'zgartirishni turli usullari taklif
qilingan. FTO kamayishi bilan turbina g'ildiragi kuraklariga gazni kirish tezligi
ortadi, bu aylanishlar chastotasini ortishiga va mos holda bosim ostida kiritish
5.34-rasm. Turbinaning ichki rostlash usuli:
a — kompressor diffuzorida va turbinani yo'naltiruvchi
apparatidagi burilma kuraklar; h — bir yoki ikki kanal
bo'ylab g'ildirakka gaz keltirish; d — tilli burilma disk;
e — kiritish patrubkasidan
chiqishdagi burilma to'smaqopqoq.
bosimini o'sishiga olib ke-
ladi. Biroq bunda haydab
chiqarish ishini
ko'payishiga olib keladigan
chiqarish kollektoridagi
gazning qarshi bosimini
ortishi ro'y beradi. Past
aylanishlar chastotasida
haydab chiqarish ishi kam
bo'lganligi uchun FTO ni
kamaytirish foydali, katta
aylanishlar chastotasida va
kam yuklamalarda ko'pay-
tirish kerak.
5.34-b rasmda gaz
keltiradigan chig'anog'ini
eng kam kesimi bosqichli
rostlanadigan turbina
ko'rsatilgan. To'smaqop-
qoq ochiq turganida
230
ihln.ikk.iga/ ikki kanal bo'ylab keltiriladi (FTO n,ax), berk turganda esa faqat
i n I anal bo'ylab 5.34-d, e rasmda bosqichsiz rostlash ko'rsatiigan.
> 11 (I lasinda E[(y ni kamayishiga tilli diskni burish yo'li bilan 5.34-e rasmda
kiiiii-.li p.iirubkasidan chiqishdagi ikki to'smaqopqoqni berkitish bilan
t и Inkuli.
I< hki rosllashnikeng miqyosdaqo'llanilishiga konstruksiyasini murakkabligi
i.i vnqon harorat sharoitida harakatlanuvchi qismlarining ishlashini ishonch-
lilirt vdarlicha emasligi vaturbinada uchraydigan qurum cho'kindilarini bo'lishi
in ipnlik qiladi. Bundan tashqari, kompressorni vaturbinani oqib o'tadigan
.|i ml.inda qo'shimcha burilish elementlanni mavjudligi barcha ish rejimlarida
nl.ii ning I 1 Kni kamayishiga olib keladi.
5.4. AYLANISHLAR CHASTOTASINING BARQARORL1GI
VA UNI AVTOMAT RAVISHDA ROSTLASH
54 1 DVIGATEL ISH REJIMIN1NG BARQARORLIG1
llarqarorlashgan rejimlarva dvigatel ish rejimini
li n i <1 :i г о г I i g i. Dvigatel ish rejimi barqarorlashgan va nobarqaror bo'lishi
Iiiinnkin. Karqaror rejim deb, vaqt o'tishi bilan dvigatel ishini baholovchi
p.i 1.1 inch lari ( M h, n va boshqa) ni o'zgarmas! igiga aytiladi. Barqaror ish
и niiiida dvigatelning burovchi momenti Mh energiya iste'molchisini qarshi-
hk moment i ga teng:
Mh=Mq, (5.15)
l.isliqi yuklama mavjud bo'lmaganda
Л/, Л/,„, 0; Pi-pmi =0. (5.16)
Ini.-iul i linn x.ii.iktrilovchi (5 15) va (5.16) tenglamalar va ularga
.. . h . hl»> hi|.i (i.и iiin til.il \uihk niuvozanatlangan tenglamaXardeb ataladi.
Ai>/>,ii./un>/ zi ilriuhi l । ihqi yuklamani yoki salt yurish holatida mexanik
। lollniii v< iipil' uir.lii in him /mui bo'lgan cnergiyadan ko'p yoki kam
। in ipivani dvig.m l i-.hl.ib < hiq.iiadi
Z\/i п'/iiniiu I’tiii/iirniIn'i deb <lvi|’.ili'l isle'molchi tizimini, aylanishlar
< h.islol.isi o'/g.irgmiil.i iiI.ii innr. biuovi hi moment lai i tengligini tikiash qobi-
hv.ihg.i ayiiladi B.iiq.noi v.i I lol >. 11 < |.i 11 »i n iiml.ii misollai ini ko'rib chiqamiz
(5,15-a, b rasm) Dvigatel liaiqaiiiil.ishpan ic|imda ishlab lurgan vaqtda,
q.mdaydir sabablaiga ko'ia avl.mishl.ii chastotasi \n’ miqdorga o'sishi sodir
ho'ldi deb Гага/ qilaylik. Dvig.ilclui barqaioi iciimda ishlashida (5.35-a rasm)
> M'h bo'ladi va dvigatel dastlabki holaliga qaylib aylanishlarchastotasini
pasaytiradi. Dvigatelni nobai(|aror rcjimda ishlashida (rostlagichsiz) (5.35-b
rasm) yuqoridagiga o'xshash aylanishlar chastotasi Дл' miqdoiga ortsa,
23 I
5.35-rasm. Yuklama ostida dvigatel ish rejimlarining barqarorligi:
a — barqaror; /> — beqaror (rostlagichsiz).
M'b> M'q bo'lishiga olib keladi va dvigatel aylanishlar chastotasini orttiradi
(dvigatel «o‘ta tezlanishga o‘tadi»). Aylanishlar chastotasi Aw" miqdorga
pasaygan holatida, Mh = f (n) tavsifni tikkaligiga bog'liq holda dvigatel ayla-
nishlar chastotasini kamaytirishda davom etib, ishdan to‘xtaydi (5.35-b
rasm) yoki boshlang'ich holatiga qaytadi (5.35-a rasm).
5.36-rasmda salt yurish rejimida dvigatelning barqaror (a) va nobarqaror
(b) ishlashini yuqoridagiga o'xshash misoli keltirilgan. Dvigatelning ishlash
rejimlari barqarorligini miqdoriy baholash mumkin U dvigatelning tirsakli
vali aylanishlarini burchak chastotasi Aw ni ma’lum miqdorda chetlashishi
keltirib chiqargan qarshilik moment! va burovchi momentlarini farqiga bog'liq
(5.37-rasm) va miqdoriy jihatdan barqarorlik omili bilan baholanadi:
F<1 = q ~ Ай).
Л7 ni w ga bog'liqligini chiziqlashtirish to'g'risidagi yo'l qo'yishni hisobga
5 36-rasm. Salt yurish rejimlarining barqarorligi:
a — barqaror; b — beqaror (rostlagichsiz).
232

5.37-rasm. Dvigatelning
barqarorlik omilini aniqlash.
olib, quyidagini yozish mumkin:
AM, = Aco; AMh = d™b Aco.
1 do do
Ushbu ifodalarni Fd formulaga qo'yib,
quyidagini olamiz:
. (5.17)
da da
Rejim barqarorligi Fd ning miqdori va
hclgisi bilan aniqlanadi.
Ko'rib chiqilgan misolda (5.37-rasmga
qarang) Fd < 0 va rejim nobarqaror.
Dvigatellarga aylanishlar
chastotasini avtomat ravishda rostlaydigan
rnstlagichlarni o‘rnatish zarurligi. Rejimni barqarorligi 5.35-
va 5.36-rasmlardagi ko'rinishga qaraganda burovchi momentni aylanishlar
chastotasiga bog'liq bo'lgan egri chizig'ini shakli bilan aniqlanadi. A/h ni
aylanishlar chastotasiga bog'liqlik xarakteri (t], / a)T]vpA.r]m majmua bilan
amqlanishi ma’lum. Uchqundan o't oldiriladigan karbyuratorli dvigatellarda
drosselni o'zgarmas holatida Mh ga ko'proq ta’sir qiladigan omil bo'lib >]v
hisoblanadi.
Ayniqsa, 5.38-a rasmda ko'rsatilganidek, drossel to'smaqopqoq ko'proq
yopilishida n ni o'sishi bilan dvigatelni to'lishi va Мъ keskin kamayadi.
Dizellarda n ni o'sishi bilan Mb ning ortishini aniqlaydigan asosiy omil
bo'lib, sikllik uzatish V ni ko'payishi tufayli a ni kamayishi hisoblanadi. n
m oil ishi bilan dizelning Mb ini kamayishi ayniqsa plunjerni kam faol yo'lida
sczilaili <laij|.id.i bo'Iadi (5.38-b rasm).
Slinnday qilib, Л/ь ni aylanishlar chastotasiga bog'liqligini taqqoslash
u< h<|iind.иi o'l oliliiiljdif.in dvigatelning tezlik tavsifi dizelga qaraganda bar-
<|jioili|'ini ko'p bo hshmi la’minlaydi. Aralashmani yoki yonilg'ini kam
n/alilishidagi ii'iiinlaida laiqi ayniqsa ko'p.
Uchqundan o'l oldiiiladig.m dvigalekla tashqi yuklamani to'satdan
olinishida n ni nisbalan kam oilishi ku/.iiiladi (5.38-a rasm). Aylanishlar
chastotasi nn dan yuqori bo'lganda uchqundan o'l oldiriladigan dvigatelda
aralashma hosil bo'lish va issiqlik ajralib chiqish jarayonlari dizelga qaraganda
kam yomonlashadi. Ushbu holalga bog'liq holda uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellar yoki rostlagichsiz yoki aylanishlar chastotasini cheklagichi
(chegarali rostlagich) bilan ishlatiladi.
Rostlash qismini barcha holallarida dizellarni tashqi yuklamasi to'satdan
olinsa, aylanishlar chastotasini nisbatan ko'p ortishiga olib keladi. Ayla-
233
5.38-rasm. Tezlik tavsiflari: a — drossel to'smaqopqoqni turlicha ochilish miqdorida
uchqundan o't oldiriladigan dvigatel: I)r>Drt>Di\>Dr<> Dr,> Drf\
b - plunjer faol yo'lining turli miqdorida dizel (hM): AM1> hMJ> ЛГаи14> AM5> htMM,
nishlar chastotasi nn dan ortsa, faqat mexanikaviy va issiqlik yuklanishlari
ko'payib qolmasdan aralashma hosil qilish va yonish jarayonlari yomonlashadi,
shuningdek tutab chiqishi ham ortadi. Salt yurish va kam yuklamali rejimlar
barqarorligi past darajada (/j > 0) yoki umuman nobarqaror bo'lishi mumkin
(Fd < 0) (5.35-b- va 5.36-b-rasmlarga qarang). Shuning uchun transport
dizellarida kamida ikki tezlik rejimda ishlaydigan regulatorlarni o'rnatish kerak:
eng yuqori va eng past aylanishlar chastotasini.
Dvigatelning barqarorligi tashqi tezlik tavsifi bo'yicha ishlashida ham zarur.
Eng yuqori burovchi moment Л/Ьпих qiymati nominal quwat rejimidagi
moment Mhn dan berilgan qiymatgacha oshishi muhim hisoblanadi. Mh ning
tashqi tezlik tavsif bo'yicha o'zgarishini miqdoriy baholash uchun burovchi
moment zaxirasini nominal koeffitsiyenti p„ = (Mh Inax- Mnh) (100/ Mnh),
moslanuvchanlik koeffitsiyenti km = Mh max/ Mnb va tezlik koeffitsiyenti
kp ~ nm I dan foydalaniladi (5.38-rasm).
Mh zaxirasini yetarlicha mavjudligi dvigatel va iste'molchi orasida uzatish
nisbatini kam o'zgartirishga imkon berib, dvigatel boshqarilishini osonlash-
tiradi. Ushbu nuqtayi nazarga asosan ця, km larni orttirish va ma’lum oraliq-
qaeha kp ni kamaytirish maqsadga muvofiq.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda burovchi moment zaxirasini
nominal koeffitsiyenti 25...35% ga erishadi va tashqi tezlik tavsifini qo'shimcha
tuzatish shart emas. Avtotraktor dizellarida tashqi tezlik tavsifi bo'yicha ря ni
ta’minlash maqsadida, tashqi tezlik tavsifini uning vazifasi va ishlatish sha-
roitiga bog'liq holda 10... 15 dan 30—35% gacha tuzatish talab qilinadi. Burovchi
moment zaxirasini tuzatish plunjer faol yo'lini o'zgartirib, demak, to'g'ri
tuzatkich yordami bilan yonilg'i uzatishni ham o'zgartirib ta’minlanadi.
(5.26-rasmda /ZJoraliq). To'g'ri tuzatkich (korrektor), odatda, rostlagichda
o'matiladi (5.40- va 5.41-rasmlarga qarang). pn ning yuqori qiymatini yonil-
234
g'i uzatishni tuzatish bilan birgalikda bosim ostida kiritishni rostlash yo‘li
bilan olish mumkin.
5.42. AYLANISHLAR CHASTOTASINI AVTOMAT1K ROSTLAG1CHLAR1
Aylanishlar chastotasi rostlagichlarining tasnifi. Uch-
qiindan o't oldiriladigan dvigatellarda, odatda, rostlagich bo'lmaydi yoki ularda
aylanishlar chastotasini cheklovchi rostlagichlari o'rnatiladi. Bunday rostla-
gichlar aylanishlar chastotasi nominal miqdoridan oshgandan so'ng, ya’ni
n n bo'lganda ishga tushadi (5.39-й rasm). Avtotraktor dizellari barcha rejimli
v.i ikki rejimli rostlagichlar bilan jihozlanadi. 5.39-6, d, e rasmda boshqarish
nchagi turli holatda bo'lganda ularning tezlik tavsiflari keltirilgan. 1-vaziyat
pedalni to'liq bosishga, 2...5 holatlar esa qismiy bosishga mos keladi. Traktorlar,
yo'l mashinalari va yuk avtomobillarini ko'pchilik dizellarida foydalanishni
h.imma aylanishlar chastotasi rejimlarida rostlovchi a’zosiga ta’sir qiluvchi
barcha rejimli rostlagichlar o'rnatiladi (5.39-6 rasm).
Eng yuqori va eng past aylanishlar chastotasi bo'yicha cheklashni
ta’minlovchi rostlagichlar ikki rejimli deb ataladi (5.39-J rasm). Ikki rejimli
losllagichlar n2 va гц rejimlarni asosiy oralig'ida yonilg'i nasosi reykasiga
la’sir qilmaydi (5.39-t/ rasm). Ushbu rejimlar oralig'idagi tezlik tavsifini
barcha rejimli rostlagichlardan foydalanib, tezlik tavsifini yassiroq kechishi
bilan yaxshilash mumkin (5.39-c rasm) Elektr generatorlarini yuritish uchun
Ibydalaniladigan dvigatellar, odatda, ko'rsatilgan aylanishlar chastotasini
vcl.irlicha tor oraliqda ushlab turishga imkon beradigan bir rejimli yuqori
silalli (prelsizion) rostlagich bilan butlanadi.
Hosilanadigan parametr (aylanishlar chastotasi)ning og'ishini
o’k h.iydigan rosllagichning qismi sezgir element deb ataladi. Sezgir element
dvip.iichiiiii' rnsilnvchi qismi bilan bevosita (yonilg'i nasosini reykasi yoki
к iibyiiiiiliinii drossel lo'sm.iqopqog'i) bog'langan holatida, rostlagich bevosita
id n enivt In mMhigu h ih b alalaili Agar sezgir element va dvigatelni rostlovchi
i ...i niaaila km hl.uiiiinvi hi clement ishlatilsa, rostlagich bevosita ta’sir
ililnnmliviin malai'h h th b alal uh Avlol i.iklor dvigatcllarida bevosita ta’sir
qilailipan insllagu lil.ii r.hl.iiilaili
5.39-rasm. Turli rostlagichlar bilan Jiliuzlangnn dvigatcllarning tezlik tavsiflari:
a — chegaraviy eng yuqori aylanishlar chaslolasini cheklovchi rostlagich; h — barcha
icjimli rostlagich; d — ikki rejimli rostlagich; c — lezlik tavsifi yassiroq kechadigan barcha
rejimli rostlagich.
235
5.40-rasm. Rostlagichtarning sxemasi: a — barcha rejimli;
b — ikki rejimli.
Hozirgi paytda markazdan qochma turidagi mexanikaviy sezgir element
ko‘p tarqalgan. Ushbu holatda aylanishlar chastotasini rostlagichlari mexanik
deb ataladi. Pnevmatik, gidravlik va elektrik sezgir elementlar ham ishlatili-
shi mumkin, unda rostlagichlar mos holda pnevmatik, gidravlik va elektrik
(elektrori) rostlagichlar deb ataladi. Elektrik sezgir elementlarni qo'llashda,
aylanishlar chastotasini rostlagichi dvigatelning elektronli boshqarish
tizimining majmuasiga kiritilishi mumkin.
Aylanishlar chastotasi rostlagichlarining sxemasi.
5.40-й rasmda aylanishlar chastotasini barcha rejimli rostlagichini soddalash-
gan sxemasi keltirilgan. Barqaror rejimda yuklar 4 ni markazdan qochma
kuchi boshqarish richagi 5 bilan o'rnatiladigan prujina / ni taranglik kuchi
bilan muvozanatlashadi. Aylanishlar chastotasini ortishi bilan yuklar 4mufta
3 ni chapga siljitadi va yonilg'i nasosi reykasi 6 ni sikllik uzatishi Vs ni
kamaytiradigan lomoniga siljitadi. Sikllik uzatish miqdorini kamayishi ayla-
nishlar chastotasini pasayishiga va uni berilgan oraliqda ushlab turishga olib
keladi. Aylanishlar chastotasining pasayishi reyka 6 ni prujina I ni ta’siri
ostida sikllik uzatishni ko'paytiradigan tomoniga siijishiga va aylanishlar
chastotasini ortishiga va uni berilgan oraliqda ushlab turishga olib keladi.
Haydovchi boshqarish richagi 5 holatini o'matib, yuklamani o'zgarishida
dvigatel valini aylanishlar chastotasini o'zgarishi mumkin bo'lgan oralig'ini
beradi. Masalan, richag 5 ni oraliq holatida bo'lishida regulator tarmog'i 5da
aylanishlar chastotasini «mjn dan nlliax gacha ushlab turishni ta’minlaydi
(5.39-b rasmga qarang). Haydovchi boshqarish richagi 5 ni o'ngga siljitib,
(masalan tirak 2 gacha) prujinani tarangligini orttiradi. Ushbu holatda
yuklaming markazdan qochma kuchi prujina qarshiligini yuqoriroq ayla-
nishlar chastotasida yengishi mumkin va dvigatel regulator tarmog'i /ga mos
kelgan aylanishlar chastotasi bilan ishlaydi (5.39-b rasmga qarang).
Ikki rejimli rostlagichlar, dastlabki ezilishi (deformatsiyalanishi) va bikrligi
turlicha bo'lgan ikki prujinadan foydalanish yo'li bilan ikki tezlik rejimlarini
rostlashga imkon beradi (5.40-b rasmda 7va 8prujinalar). Dastlabki ezilishi
va bikrligi kam bo'lgan prujina 7 aylanishlar chastotasida yuklar 4 ni markazdan
qochma kuchlari ta’sirida siqila boshlaydi (5.39-d rasmga qarang), mufta 3
236
chapga siljiydi va yonilg'i nasosi reykasi 6 ni yonilg'ining sikllik uzatilishini
k.imaytiradigan tomoniga suradi (5.40-й rasm).
Bu Mh ni keskin kamayishiga olib keladi. n2 aylanishlar chastotasida
rostlagich muftasi vtulka 9ga tegadi va to'xtaydi, chunki vtulka dastlabki
siqilishi ko'p bo'lgan kuchli prujina 8 ning ta’sirida bo'ladi (5.39-J rasmga
qarang). Aylanishlar chastotasini keyinchalik л,dan n, oralig'igacha o'zgari-
shida rostlagich yonilg'i nasosi reykasiga ta’sirqilmaydi va yonilg'i uzatilishini
haydovchi boshqaradi.
n} aylanishlar chastotasida yuklarni markazdan qochma kuchi 7 va 8
prujinalaming umumiy kuchiga teng bo'lib qoladi. Shuning uchun aylanishlar
chastotasini keyinchalik ortishida mufta va reykani sikllik yonilg'i uzatishni
kamaytiradigan tomoniga siljitadi. Ko'rib chiqilgan rostlagich ikki A va В
doiralaming rostlanishini ta’minlaydi. n2< n < n3 oraliqdagi aylanishlar
chastotasini rostlash haydovchi tomonidan yonilg'i nasosini reykasiga ta’sir
qilish bilan amalga oshiriladi
Dizelii avtomobilni shahar sharoitida harakatlanishida, ikki rejimli
rostlagichlar ishlatilgan gazlarni tutab chiqishini va yonilg'i sarfini barcha
rejimli rostlagichiarga nisbatan 5...7% ga kamaytiradi. Bunday hodisa asosan,
teziashish paytida barcha rejimli rostiagichni yonilg'i nasosi reykasini to'liq
uzatish rejimiga mos keladigan holatga o'tkazishi, keyinchalik esa sikllik uzatish
yuklamaga muvofiq barqarorlashishi tufayli sodir bo'ladi. Ikki rejimli rostla-
gichdan foydalanilganda reykani haydovchi siljitadi va boshqarish pedalini
keskin bosishdan holi bo'lish imkoni mavjud bo'ladi.
O'z navbatida barcha rejimli rostlagichlar universal hisoblanadi. Ularni
dvigatel tirsakli valini berilgan aylanishlar chastotasini avtomatik ravishda
saqlab turish qobiiiyati avtomobilni va avtomobilni qo'shimcha agregatlari
ishini boshqarishda qulaylik tug'diradi (o'zi ag'dargichni ko'taigichi,
avtoyuklovchi va boshqalar). Barcha rejimli rostlagichlar ayniqsa traktor va
yo'l mashinalari dizellarida samarali hisoblanadi.
Tezlik tavsifi n2< n< n} oraliqda yassiroq kechadigan barcha rejimli
rostlagichlar, asosan, ikki rejimli rostlagichlarni yonilg'i tejamkoriigi va tutab
chiqishi bo'yicha afzaiiiklarini saqlab qoladi (5.39-e rasmga qarang). Shu
bilan birga ikki rejimli rostiagichning asosiy kamchiligi bo'lgan, n2 < n < n}
rejimlar oralig'ida dizelni kam barqarorlik bilan ishlashiga barham beriladi.
Burovchi momentni talab qilingan zaxira koeffitsiyentini ta’minlash uchun
rostlagich bevosita tuzatkich bilan to'ldiriiadi. Bevosita tuzatkichni ishlatiladi-
gan konstruktiv ijrosidan biri yonilg'i nasosi reykasini siljiydigan tiragi
hisoblanadi (5.40-a rasm). Dizelning tashqi tezlik tavsifi bo'yicha ishlashida
aylanishlar chastotasini n„ dan nm gacha pasayishida reyka 6 ni va tuzatkich
korpusi /tfdajoylashgan reyka tiragini o'ngga sikllik uzatishni ko'payadigan
tomoniga siljishiga olib keladi. Reykani siljishi aylanishlar chastotasini
pasayishida yuklarni markazdan qochma kuchlarini yengadigan va tuzatkich
10 ni prujinasiga qarshi ta’sir qiladigan rostiagichning asosiy prujinasi / ni
ta’siri natijasida ro'y beradi.
5.41-rasmda rostlagich prujinasi / qiyajoylashgan barcha rejimli rostlagich
237
ishlashini sxemasi ko'rsatilgan. Boshqaruv richagi 3 ning holati tirakda bo'lganda
(5.41-Д, d, e rasm) prujina / ni o'q chizig'i richag 7ga deyarli perpendikular
va prujina yuklar 13 ni markazdan qochma kuchiga qarshi ta’sir qiluvchi
ko'proq kuchni ta’minlaydi. Salt yurishni ta’minlaydigan boshqarish richagi
3 ning holati prujina I ni richag 7ga nisbatan deyarli parallel joylashishiga
mos keladi <5.41 -b rasm). Ushbu holatda prujina richag 7 ni siljishiga qarshi
turuvchi kuchga deyarli ega bo'lmaydi. Shunday qilib rostlagich prujinasi
qiyaligini o'zgaruvchanligi notekislik darajasini aylanishlar chastotasiga bog'-
liqligini kamaytirish maqsadida prujinaning o'zgaruvchan keltirilgan bikrligini
barpo qilish uchun ishlatiladi.
Rostlagichda ishga tushiruvchi yonilg'i uzatishni ta’minlovchi prujina 4va
bevosita tuzatkich Po'rnatilgan. Ishga tushirishda (5.41-a rasm) boshqarish
richagi chap holatda turadi, oraliq richag 7esa rostlagichni bosh prujinasi 7
bilan yonilg'ini eng ko'p uzatish tiragi 10 ga qisib qo'yilgan. Past aylanishlar
chastotasi tufayli ishga tushiruvchi kuchsiz prujina 4 rostlovchi richag 5va
mufta 72 ni chapdagi chekka nuqtaga suradi. Ishga tushirishda quyuqlashishni
ta’minlaydigan yonilg'i nasosini rcykasi 2 ham sikllik uzatishni ko'payishiga
5.41-rasm. Barcha rcjimli rostlagich ishlash sxemasi: a — ishga tushirish rejimi; b — salt
yurish rejimi; d — nominal rejim, tuzatishning boshlanishi; e — maxsus richag orqali
to'xtatisli rejimi; I — ishga tushirish; TYU — toliq yuklama; SYU — salt yurish;
T — to'xtash.
238
mos keladigan chapdagi chekka holatda turadi.
5 41-b rasmda boshqarish richagi salt yurishni eng past aylanishlar
к iiinlarini ta’minlaydigan holatda turibdi. Yelka 14 va prujinani taranglaydigan
iiizihnasi bilan boshqaruv richagi 3 ni holati rostlagichning bosh prujinasi
/ in cho‘zilmagan holatiga mos keladi. Yuklarni markazdan qochma kuchlarini
..ill yurish tizimini kuchsiz prujinasi <?muvozanatlaydi. Yuklarni markazdan
qochnia kuchlari vasalt yurish prujinasi kuchiningtengligi, salt yurishni eng
Lun aylanishlar chastotasida yonilg'i uzatishni ta’minlovchi mufta 12, richag
*>. 6, 7 lar va reyka 2 ni yetarlicha ko'proq o'ngga og'ishida erishiladi.
5 41 -d rasmdagi sxema yonilg'i uzatish tuzatkichi ta’sir qilayotganida
tashqi tezlik tavsifi rejimiaridagi ishga mos keladi. Boshqarish richagi Jchap-
d.igi chekka holatida, oraliq richag 7 esa eng ko'p yonilg'i uzatish tiragi 10
p i tegib tuigan holatida bo'Iadi. Nominaldan past aylanishlar chastotasi,
in/.itkich prujinasi Pyuklar 13 ni markazdan qochma kuchini yengib, mufta
richag 5, 6lar va reyka 2 ni chapga yonilg'ini sikllik uzatilishini birmuncha
ko'payliradigan tomonga siijishiga olib keladi. Yonilg'i uzatilishini bunday
ko'payishi burovchi momentni berilgan zaxirasini ta’minlaydi.
5 41-e rasmda richag 11 yordamida yonilg'i uzatilishi to'xtatilganidan
keying! rostlagichning sxemasi ko'rsatilgan, richag 11 ni burish richag 5 ni
pastki sharniri (oshiq-mashuqi)ni siljishini keltirib chiqaradi. Richagni yuqori-
d.igi yelkasi va yonilg'i nasosini reykasi o'ngga og'ib, yonilg'i uzatishni uzib
qo'yilishini ta’minlaydi.
M l AYLANISHLAR CHASTOTASINI AVTOMATIK ROSTLASH STAT1KASI
Regulatorning statik tavsifi. Tezliktavsifini rostlash tarmog'i
dvif.iicl hiirovi hi moinenli Mb va boshqa ko'rsatkichlarini boshqaruv richa-
l-iiii о •> и in.is holatida aylanishlar chastotasiga bog'liqlik ko'rinishiga ega.
I I и dvif Ki ! v । iosll.ir.ii Inn n'/ani (a'sirlanish majmuasigaegabo'lgan avtomatik
io ,H,i .h и in uni tank \iisiisiv.iiint haholaydi (xarakterlaydi) Tezlik tavsifining
lost lash i.iiiuog' mi ko'iim .hi d.isi iw.il rostlagichni statik tavsifi bilan aniq-
lan.idi Bund.in l.ishq.in. losil.ish t.nmog*iga rostlagichni sezgir elementi
multa.sid.ui yonilg'i ii.i.,o.i u vLisif.i mexanik ii/atmani tavsifi, aylanishlar
ch.islolast v.i yonilg'i u.isnsi levk.isming holatif.i nisbatan yonilg'ini sikllik
uzatilishini o'zgarish tavsifi, liiimvi In momcnlmi yonilg'i uzatilishini miq-
doriga bog'liqligi ta’sii qiladi
Mcxanikaviy sezgircleincuti bo'lgan hcvosita ta’sir qiluvchi barcha rejimli
rosllagich misolida rostlagichning statik tavsifini ko'rib chiqamiz (5.42-rasm).
Rostlagichning mexanik sezgir elementiga, asosan, ikki kuch ta’sir qiladi:
prujinaning elastiklik kuchi />ir va yuklarni markazdan qochma kuchlari p..
Prujinaning elastik kuchi ta’sirini rosllagich mullasini o'q chizig'iga keltirilgan
tiklaydigan kuch £bilan almashtirish mumkin. Buning uchun prujina o'q
239
chizig'ini rostlagich muftasini o‘q chizig‘iga
og‘ish burchagi /3 ni va A, В va Cnuqta-
larni richag 7da nisbiy joylashishini hisobga
olish kerak (5.42-rasm):
г AC n
Boshqarish richagining o'zgarmas holatida
va demak, ning doimiy qiymatida
(prujinaning dastlabki deformatsiyasida) E
mufta Zni siljishiga chiziqli bog'liqlikka ega
emas, chunki bunda burchak ft o'zgaradi.
Bundan tashqari, E prujinaning dastlabki
deformatsiyasi ip ga bog'liq, ya’ni
£ = Rostlagichnistatikhisoblashda
ip ni turli qiymatlarida E - f (г) bog'liqlik
hisoblanadi (5.43-rasm 2).
Yuklarning markazdan qochma kuchi
yuklar massasi m ga, yukning og'irlik
markazidan aylanishlar o'qi oralig'i rga va
rostlagich valini burchak tezligi ga bog'liq:
7
Pj =
Yuklarning markazdan qochma kuchlarini
muftaga ta’sirini mufta siljishini o'q chizig'i
bo'yicha ta’sir qilayotgan ushlab turuvehi
kuch bilan almashtirish mumkin:
. 2 a i
A(i>r =
bunda: a va ft- muftaga nisbatan yuklar
holatini xarakterlovchi o'lchamlar (5.42-
rasm). Muftaning har bir holatida
koeffitsiyent A ni bilib, a>r ning turli
qiymatlarida muftaning holatiga ushlab
turuvehi kuchningbog'liqligini qurish mum-
kin (5.43 rasmdagi uzluksiz chiziq 1).
Muftaning muvozanatlangan holati faqat
tiklovchi va ushlab turuvehi kuchlarning
tenglik paytida saqlanishi mumkin:
E - A(o2r = 0.
5.42-rasm. Bevosita ta’sir etuvehi
barcha rejimli mexanikaviy rostla-
gich sxemasi:
1 — prujina; 2 — tirak; 3 — mufta;
4 — yuklar; 5 — boshqarish richagi;
6 — reyka; 7 — richag.
5.43-rasm. Regulator prujinasining
dastlabki tortilishi va burchak
tezligining turli qiymatlarida
mexanikaviy sezgir element tavsifi:
I — or ning to'rt qiymatida
saqlovchi kuch Aro2 (A<it ning katta
qiymatlari <or ni katta qiymatlariga
mos keladi); 2 — у ni uch
qiymatida tiklovchi kuch £(Ening
katta miqdori ning katta miqdoriga
muvofiq keladi).
(5.18)
(5.18) tenglama rostiagichning statik muvozanatlangan tenglamasi deb
ataladi.
240
1‘iujinaning dastlabki tarangligi o'zgarmas bo'lganda muftani
nnivo/.inatlangan holati majmuasi z ni o'zgarishi mumkin bo'lgan oralig'ida
i.itik inuvozanat tenglamasi a>r = yl E/ A dan <or ni topib, analitik usul
hil.m miqlash mumkin. Olingan burchak tezligi <wr ni, if ni berilgan o'zgar-
ni.is miqdorida mufta zni muvozanatlangan holatiga bog'liqligi rostiagichning
\iaiik tavsifiyoki muvozanatlangan egri chizig'ideb ataladi (5.44-rasm). Abssissa
o’qi bo'ylab mufta zni muvozanatlangan holati joylashtiriladi: z = to'liq
Mikl.nnaga, Z = Zinax-salt yurish rejimiga mos keladi; ordinata o'qi bo'ylab
iiiiillani muvozanatlangan holatiga mos kelgan rostlagich valini burchak tezligi
lovl.ishtiriladi. Barcha rejimli rostlagichni statik tavsifi (5.44-rasmdagi 1...4)
di/i hung lashqi tezlik tavsifidan boshlanadigan rostalgich tarmog'i kechishini
uniqlaydi (5.39-b rasm).
Aylanishlar chastotasini avtomatik rostlash sta-
(ikusini xarakterlaydigan asosiy parametrlari. Rostlagichni
bhl.ish jarayonida muftani muvozanatlangan holatidan og'ishini keltirib chi-
q.nadigan kuchlar paydo bo'ladi, bunday holatda rostlagich barqaroriigini
b.iholash muhim hisoblanadi. Masalan, mufta z„ni muvozanatlangan hola-
iid.in miqdorida o'zgarishi (5.43-rasmga qarang) tiklovchi kuch
(I (l i л / ) ni ushlab turuvehi kuch Пл 1() + AAa>?I dan katta bo'lishi-
ga ohb keladi. Buning natijasida ortiqcha kuch muftani boshlang'ich holatiga
qaylish tomoniga yo'nalgan bo'ladi. Muftaning holati z0 dan zni kamayish
tomoniga og'ishida ushlab turuvehi kuch tiklovchi kuchdan ko'p bo'lib qola-
ih va iiiiillani boshlang'ich holatiga qaytarishga intiladi. Rostlagich muftasining
lninday muvo/anatLangan holati barqarorlangan hisoblanadi va harqarorlik
Hindi Inlaii miqdoriy baholanadi
/ | \E - Аг-
I I I и niiqduii iiiiiII.i ning holatiga bog'liq bo'lganligi uchun
\/ 1,1 V va \(/lri»/j (t)'r Аг,
ushbu iusli.ill.il hisol>)>.i ohiif.iiul.i
/, <// /1/. <.>,'1/1/1/ (5.19)
I ni musb.it niiqduii iiiiiII.i miivo/aiiail.uigaiihgim barqaror holatiga,
inanliy miqdori esa nobarqaror holatiga miivohq keladi. Aylanishlar chastotasi
rostlagichiga qo’yiladigan talab barcha ish rciimlanda /;. > 0 bo'lishini
ta’minlash hisoblanadi
Rostiagichning yuklamani o'zgarlinshd.i dvigatelni berilgan tezlik rejimini
ushlab turish qobiliyatini miqdoriy baholash uchun notekislik darajasi dr
tushunchasidan foydalaniladi:
, (5 2())
241
bunda: a>r max — salt yurishda ishlaganda va шг
rostlagichni boshqarish a’zolarini qabul
qilingan holatida rostlagich valini burchak
tezligi; a>r min — to‘liq yuklamada va rostla- lf]
gichni boshqarish a’zolarini qabul qilingan
holatida burchak tezligi; cor„-r — o'rtacha
burchak tezligi; (or „.r = (cor max + cor mill)/ 2
(5.44-rasm). Notekislikdarajasining tashqi tezlik
tavsifini mos kelgan rostlagich (regulator) tar-
mog'i bo'yicha ham aniqlash mumkin (5.39-
b rasmda 3):
ft = (п —fi ) tn 5.44 rasm. Barcha rejimli
' max min oY rostlagichning statik tavsifi.
Aylanishlar chastotasini pasayishi bilan
ushlab turuvehi kuch Aco2 kamayadi, tiklovchi kuchni o'zgarishi esa (rost-
lagich prujinasi bikrligini o'zgarmas holatida) muftani dan zmax gacha
siljishida burchak tezligiga deyarli bog'liq bo'lmaydi. Bu aylanishlarchastotasini
pasayishi bilan ni istalmagan kattalashishiga olib keladi, chunki past
aylanishlar chastotasida tiklovchi kuchni yengish uchun rostlagich yuklari
burchak tezligini ko'p oraliqda o'zgartirishni talab qiladi. ni pasayishi
bilan 8r o'sishini kamaytirish uchun rostlagich prujinasining qiya holatidan
foydalaniladi (5.41-rasmga qarang) yoki aylanishlar chastotasini ortishi bi-
lan rostlagich prujinasi ko'p sonli prujinalar ishga tushadigan to'plami bilan
almashtiriladi. Ushbu tadbirlar tiklovchi kuchlarni kamaytirishga va demak,
aylanishlar chastotasini pasayishida 8r ni ham kamayishiga yordam beradi.
Regulatorni statik muvozanatlanganlik tenglamasi (5.18) regulatorda,
yonilg'i nasosida va apparatni boshqa qismlarida ta’sir qiladigan ishqalanish
kuchi Rr ni hisobga olmaydi. Ishqalanish hisobga olinganda rostlagich mufta-
sining muvozanatlanganligi quyidagi tenglama orqali aniqlanadi:
E - Am2 ± Rr = 0. (5.21)
Eva Aa>2 kuchlar farqi ta’sirini yo'nalishi (5 21) bilan aniqlanadigan
Rr ni belgisiga bog'liq bo'lgan ushbu tenglamadan muftani bir holatiga mos
keladigan burchak tezligining ikki chegara qiymatini topish mumkin: a>r —
yuklar burchak tezligini ortishida; a>'r — uni kamayishida, ya’ni
co; = yj(E + Rr)/A; <o'r = J(E-Rr)/A. (5.22)
co" -cu'r burchak tezligi oralig'ida (5.44-rasm) a>r o'zgarishini rostla-
gich sezmaydi, shuning uchun ko'rsatilgan burchak tezliklari oralig'i
nosezgirlik doirasi deb ataladi:
ег =(®; -®;)/((ю; +ш;)/2]
(5.23)
242
nrb.it esa nosezgirlik darajasi deb ataladi. Nosezgirlik darajasini tashqi tezlik
l.ivsiltni rostlash tarmog‘i bo'yicha ham aniqlash mumkin (5.39-b rasmga
q.ii.uig). 1" va Г tarmoqlar boshqarish a’zosini bir holatida olinadi, biroq
io-.il.ish tarmog'i 1” ni dizel tirsakli valini aylanishlar chastotasini asta-
kin orttirish 1' tarmog‘i esa — aylanishlar chastotasini kamaytirish bilan
niiqlaiiadi. Nosezgirlik darajasi quyidagi ifbda bo'yicha hisoblanadi:
=(«"-«')/[(«" + «')/2].
Agar (5.23) ni («" + co'r) yig'indiga ko'paytinb va bo‘lsak, u holda
sr =(co"2r~a'1r)/(2a2r),
liuiida: cor = / 2. a>r = / 4 deb hisoblab, (5.12) ifodaga
qo'ygandan so'ng quyidagini olamiz:
sr = Rr/ E yoki sr = Rr / Aco2. (5.24)
(5.24) ifodadan to. ni kamayishi bilan nosezgirlik darajasini ortishi kelib
< liiqadi. Nosezgirlik darajasini pasaytirish uchun (5.24) ifodaga mos
rostlagichning ishqalanish kuchi kamaytiriladi va tiklovchi, ushlab turuvchi
km hl.in ko'paytiriladi. Rr kuchni kamayishiga moylashni yaxshilash, sirpanma
, hqtilanishni dumalanma ishqalanishga almashtirish, ishqalanuvchi juftlar
<nnni kamaytirish va boshqalar bilan erishiladi. Ko'p plunjerli nasos ishlatil-
g in yonilg'i tizimlarida Rr kuch, asosan, reykaga qayta qo'yiladigan kuchga
bog liq — plunjerni burishga sarflanadigan kuchga, shuning uchun ushbu
kin Inn kamaytirishga qaratilgan tadbirlar Rr ni sezilarli darajada kamayishiga
olib keladi. Ushlab turuvchi kuch Aco2 ni va u bilan bog'liq bo'lgan tiklovchi
kuch / ni ko'payishiga yuklar massasini orttirish, dvigatel tirsakli valini
hnn h.ik tezligiga nisbatan rostlagichni burchak tezligini oshiradigan uzatmani
kiiilisli va mos holda regulator prujinasi kuchini ko'paytirish bilan erishiladi.
243
VI BOB
IYOD NING EKOLOGIK TAVSIFLARI
6.1. ISHLATILGAN GAZLARNING ZAHARLILIGI
VA TUT AB CHIQISHI
6.1.1. ASOSIY ANIQLOVCH1LAR
Porshenli IYOD ning ishlab chiqarish va ulardan foydalanishni zamonaviy
miqyosi ulaming atrof-muhitga ta’sirini ko‘p bo'lishiga olib keldi. Yerda hayot-
ning mavjudlik sharoiti atrof-muhitning fizik va kimyoviy tavsiflarini juda tor
oraliqda o'zgarishida mumkinligi ma’lum. IYOD otqinlarini o'lchami havo,
suv, tuproq tarkibiga kiruvchi kimyoviy moddalar miqdorini biologik mavjudotlar
va awalo inson hayoti uchun xavfli bo'ladigan darajada o'zgartirishi mumkin.
IYOD ning ekologik tavsiflari to'g'risidagi o'rganishni texnikaning tabiatga
ta’sirini ko'rib chiqadigan sanoat ekologiyasini bir bo'limi sifatida tushinilishi
kerak. Ushbu ta’sir qilish yagona dvigateldan bo'lishi mumkin-mahalliy yoki
ishlatiladigan IYOD infratarkibini barcha elementlan bilan birgalikda ulardan
foydalanishni ta’minlaydigan majmuasidan bo'lishi mumkin — global.
IYOD ning ekologik ko'rsatkichlariga, atrof-muhitga bevosita va bilvosita
ta’sir etishini xarakterlaydiganlarni kiritish mumkin. Termodinamikaning
ikkinchi qonuniga muvofiq IYOD har doim atrof bo'shlig'iga issiqlik chiqaradi.
Dvigatelning FIK qancha yuqori bo'lsa, uning tejamkorligi shuncha yaxshi,
ekologik sifati shuncha yuqori bo'Iadi.
IYOD ishlashi davriyligi va yonilg'ining yonish jarayoni havo kisloro-
didan foydalanishni talab qiladi va IYOD silindrida zararli moddalarni hosil
bo'lishi bilan modda kimyoviy o'zgaradi deb taxmin qilinadi, so'ngra ular
atmosferaga chiqariladi.
IYOD issiqlik energiyasidan tashqari atrof bo'shlig'iga mexanik energiyani
— akustik nurlanishni (titrash va shovqin) chiqarib tashlaydi.
Shunday qilib, xarakterlaydigan ko'rsatkichlar majmuasi quyidagilardan
iborat:
— ishlayotgan dvigatelning atrof-muhit bilan o'zaro issiqlik va moddiy
ta’sirlanishi;
— akustik nurlanish (shovqin), titrash;
— IYOD ni tayyorlashda va foydalanishda sarflanadigan konstruksion va
ekspluatatsion ashyolarning miqdori;
— dvigatel va ashyolarni ishlab chiqarish va foydalanishda sarflanadigan
energiya miqdorini IYOD ning ekologik tozaligini aniqlaydigan sifati deb
tushunish kerak.
6.1- rasmda keltirilgan sxemada IYOD ning atrof-muhit bilan o'zaro
ta’sirlanishini umumiy ko'rinishi tasvirlangan.
244
6.1-rasm. Dvigatelning atrof-muhit bilan o'zaro ta’sirlanishini tasvirlaydigan sxcma.
245
Dastawal dvigatelni barpo qilishda atrof-muhitga texnogen ta’sirini ko‘rsatib
o'tish kerak. Lining boshlanishi konstruksion va ekspluatatsion ashyolarni
tayyorlashda ishlatiladigan foydali qazilmalarni qidirishda va olishda, so'ngra
dvigatellarni ishlab chiqarishda namoyon bo'ladi. Tayyorlashning texnologik
jarayonlari ham zararli chiqindilarni chiqarib tashlashi bilan kuzatiladi, u
asosan zavod hududi chegarasida to'planadi. Tayyorlashning (quyish, bolg'a-
lash, mexanik ishlov berish, yig'ish) texnologik jarayonlarini ekologik sifatini
baholash va ularning qiyosiy tahlili muhim mustaqil vazifa hisoblanadi, bu
yerda umumiy tavsifini o'zi bilan cheklanib qolamiz, ya’ni ashyo birligini
ishlab chiqarishda (cho'yanni, po'latni, benzinni) yoki shaxsan dvigatelni
ishlab chiqarishda energiyani sarfi qancha bo'ladi.
Asosiy konstruksion va ekspluatatsion ashyolarni (metallar, plastmas-
salar, rezinotexnik mahsulotlar), yonilg'ilarni va moylarni ishlab chiqarishda
ayrim moddalar otqinlarining miqdori to'g'risidagi ma’lumot 6.1-jadvalda
keltirilgan. Otqinlarni barchasi solishtirma miqdorlarda, ya’ni ular ashyo
massasini birligiga taalkiqli. 6.1-jadvaldagi ma’lumotlar mavjud bo'lgan yoki
loyihalanayotgan IYOD konstruksiyalarini takomillashganligini qiyosiy taq-
qoslashga, shuningdek, dvigatelni tayyorlash uchun ashyolarni ishlab chi-
qarishda va uning ishlashini ta’minlash uchun atrof-muhitga qanday ta’sir
ko'rsatish choralari to'g'risida xulosa chiqarishga imkon beradi.
Tabiiyki, bunda dvigatelning ishlab chiqarishda sarflanadigan ashyolarni
bilish kerak, mavjud bo'lgan dvigatellar uchun ashyolarning haqiqiy sarfi
ma’lum. Loyihalashda birinchi yaqinlik bilan dvigatel massasini bilish yetarii
hisoblanadi. Ushbu maqsadlar uchun 6.2-rasmda keltirilgan ma’lumotlardan
foydalanish mumkin. Bu yerda dvigatelning solishtirma massasi ni miqdoriy
maydoni uning quwatiga bog'liq holda berilgan.
Issiqlik otqinlarining umumiy o'lchamini 6.3-rasmda keltirilgan ma’lumotlar
bilan xarakterlash mumkin. Rasmda inson tomonidan foydalanilgan energiya-
6.2-rasm. P1YOD solishtirma
massasiniug quvvalga bog'liqligi.
ning umumiy miqdori Et, shuningdek,
50...90-yillari dunyo bo'yicha ishlatilgan
avtomobillaming umumiy soni А (6.3-д rasm)
va neft, gaz va ko'mirlarning sarfi berilgan
(6.3-6 rasm). Tabiiyki, ishlayotgan porshenli
dvigatellarning soni avtomobillar sonidan
ko'p, chunki porshenli dvigateii bo'lgan
mototexnika, qishloq xo'jalik va yo'l-qurilish
mashinalari va statsionar qurilmalar, kemalar
va samalyotlarni hisobga olish kerak. Ushbu
holatda IYOD umumiy soni Imlrd ga
yaqinlashadi.
IYOD da yoqiladigan yonilg'ining hamma
issiqlik eneigiyasi atrof-muhitga ajralib chiqadi
va uni isitadi deb hisoblansa qo'pol xato
bo'lmaydi.
246
Ekspluatasion ashyolar motor moyi 35,9 6955 £ о 04 89.2 218,1 14,981 49,6
dizel yonilg'isi 2,53 489,6 ко oq О 6,28 15,36 1,054 3,49
benzin 3.59 695,5 m un 04 8,92 21,81 1,498 4,96
Konstruksion ashyolar rezina 5523,59 8607,02 гч 0.69 152,01 437,68 14,7 40.99
plastmassa- lar 4,85 О un oo 3,7 85,7 61,0 О
qo'rg’o-. shin, surma 9,12 676,2 up 04 KO 9,04 0,07 194.0 1,15 23,0
mis 9,24 764,4 tn OQ О 0,08 1122 26,0
Ko'rsatkichlar nomlan DO JtfL * Jmniy Zararli moddalar otqini. g Teg Aerozollar 3.82 1705,2 oo о 22,8 0,17 120,06 2,9 58,0
1 o' о ЭО о о NO, 3,46 CH 8.61 SOx 22,15 0, ga ehtiyoj. m' kg 2.59 Energiyasarfi. .. ., kVfs/kg 13,13
247
6.3-rasm. Energiya iste’inoli (a) va dunyodagi
avtomobillar soni (b).
Bir vaqtning o'zida
havo kislorodi
sarflanadi, shuningdek,
massasi bo'yicha katta
qismini karbonat
angidrid CO2 tashkil
etgan IG ham chiqarib
tashlanadi. Karbonat an-
gidrid ekologik xavfli
hisoblanadi, chunki
boshqa kimyoviy mod-
dalar bilan birgalikda u
yer kurrasidan atrof
bo'shlig'iga issiqlikni
nurlanishiga qarshilik ko'rsatadi, bu esa «parnikka oid» samarasini paydo
bo'Iishiga, atmosferaning o'rtacha haroratini ortishiga olib keladi.
Siqilgan tabiiy gazni yonilg'i sifatida ishlatishga o'tish CO2 otqinini
kamaytiradi. Dvigatelda bevosita tabiiy gazni suv bug'i va IG dan qisman
olinadigan CO2 bilan konversiyasini amalga oshirish va bir vaqtning o'zida
sovitilgan muhitga o'tadigan ularning issiqligi va energiyasini ishlatish bilan
ham CO2 otqinini kamaytirish mumkin, chunki konversiyali reaksiya endo-
temiik hisoblanadi. Konversiyani bunday amalga oshirishda IYOD da issiqlikdan
foydalanish yuqoriroq bo'Iadi, chunki konversiya natijasida paydo bo'lgan
sintez gazi boshlang'ich gazsimon yonilg'iga nisbatan yuqoriroq issiqlik
qobiliyatiga ega bo'Iadi.
Shunga o'xshash sxema bo'yicha spirtsimon yonilg'i-metanoldan fbydalanilsa
shunday samara beradi.
Otqin CO2 ni kamaytirishni keyingi qadamlaridan yana biri bu motor
yonilg'isi sifatida vodoroddan foydalanish hisoblanadi.
IG da ko'p kimyoviy moddalar (300 tagacha) ishtirok etadi, ular
ichida zaharli deb hisoblanadigan tashkil etuvchilari CO, CH, NO* va qurum
(qattiq zarrachajga ko'proq e’tibor qaratiladi. Inson a’zolariga va atrof-muhitga
zararli ta’sir qiluvchi moddalar ztiharH moddalar deb ataladi.
IYOD ning ekologik jihatidan takomillashtirishni barcha muammolari
ko'pincha IG dagi ushbu tashkil etuvehi zaharli moddalarni kamaytirish
usullarini izlashga kelib taqaladi. Albatta ular zararli va ularning otqinlarini
kamaytirish zarur, lekin bu bilan IYOD ning ekologik takomillashtirish masalasi
olib t ishlanmaydi. IG da zaharlilik darajasi bo'yicha CO, CH va NO* larga
qaraganda xavfliroq bo'lgan kanserogen moddalar, oltingugurt va qo'rg'oshin
birikmalari va boshqa ko'p tashkil etuvchilar mavjud (3.3.4-bandga qarang).
IG dan tashqari dvigatellarning zaharlilik manbayi bo'lib karter gazlari
va yonilg'ini atmosferada bug'lanishi ham kiradi. Atmosferaga eng ko'p ajralib
chiqadigan zaharli moddalar IG bilan ro'y beradi, shuning uchun IG
zaharliligini kamaytirishga asosiy e’tibor qaratiladi.
248
Qtirtiq IG dagi zaharli tashkil etuvchilarining miqdori hajmiy foizda,
h.i)in bo'yicha million qismida (min *) va kamdan-kam II IG dagi milli-
fi.imm hisobida bahoianadi.
(1.2 jadvalda IG dagi zaharli tashkil etuvchilar miqdorini o'zgarish oralig'i
ki liuilgan.
(j.l-jadvat
Islitaldgan gazlardagi zaharli laslikil etuvchilar nomlari Dizel Uchqundan o't oldiriladigan dvigatel
1 g.i/i CO, % 0,1...0,3 0,1...6,0
Vol oksidi, mln 1 50...2000 0...4000
I ll'lcvodorodlar, mln 1 10...200 50... 1000
Оппин, mg// 0,40 gacha 0,05 gacha
Rossiyada amalda bo'lgan sanitar me’yoriga, asosan, havodagi zaharli
ninddalar miqdorining chegarasi qilib birinchi yaqinlik bilan zaharli tashkil
etiivchilarning quyidagi nisbatini olish mumkin CO : NOX : CH = 1 :25 : 67.
6.1.2. DVIGATELLARNING ISHLATILGAN
GAZLAR1 ZAHARLILIGINI VA TUTAB CHIQISHINI
ME’YORLASH
Siand.iillarva qoidalar qonunlarbo'yicha IG bilan chiqarib tashlanadigan
/nli.iili moddalar otqinini ruxsat etilgan me’yoriy chegarasini o'rnatadi,
di/i ll.ii uchun esa К i ning tutab chiqishiga yoki ulardagi qattiq zarrachalarning
miqdnng i inc’yoro'malilgan. Ko'proq Yevropa yoki Amerika standartlari va
qoidal.in ishl.ilil.uli
Y< inp.i st.ind.iitl.ui va qoidalari majmuasi o'z ichiga ikki ko'rinishdagi
in. Hui kun uh .iviniiiohiH.il m foydalanish sharoitida tekshirish va avtomo-
bil y..‘, I din in ILiiiii .Ii ndd.i smash (6.4-rasm).
I il.il.nu h haioilKla smash poiiaiiv apparatlarni ishlatish bilan
.ntit il.i h, hi и iild.iiiil । il uh Hi ii/ind.i va g.i/d.i ishlaydigan dvigatcllari o'nia-
tilp.in aviniiiiihill.il < (/v.i ( 7/iii<(iiil.inpa salt yurishda tirsakli val eng kam va
о .tin il|in i ay Inn i lil.ii < ha .lot. i ada sin.d.'idi
I >i/< II.u bilan |ihi>zlaii)sin avtiiiiiohillaiiiiiii* rikiu Ir/laiushida va salt yurishidagi
valuing <mg viiqon aylaiushlai < hasini.isida 1< ning tutab chiqishida sinaladi.
Avtomobil va dvig.iiell.nimig l< i /ali.iilihg.iiii va tutab chiqishini to'liq
kihol.ish /avodl.iida o'tka/iladi. bunda sikl deb at.dadigan berilgan rejimlar
ui.iiiniiasi baj.nil.idi.
Baholovchi va me’yorlovchi ko‘isafkichlarsifatida CO, NOx va CHotqinlari,
di/ell.irda esa IG ning tutab chiqishi yoki qattiq zarrachalar miqdori ham
xi/inal qiladi.
249
6.4-rasm. Ishlatilgan gazlar zaharliligi va tutab chiqishini
aniqlash uchun sinash.
Dizellar va uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatellar bilan jihozlangan
to'liq massasi 3500 kg dan ortiq bo'lmagan avtomobillar (engil,
mikroavtobuslar va boshqalar) yugurish borabanli stendda yurish sikli bo'yicha
sinaladi. Shahar sikli bo'yicha sinash to'rt marta takrorlanadigan I qismdan,
so'ngra esa shosse bo'yicha avtomobil yurishini imitatsiyaiaydigan yuqori tezlik
II qismidan tashkil topgan (6.5-rasm).
Yuk avtomobillarining (massasi 3500kg dan ortiq bo'lgan) dvigatellari 9
rejimli sikl bo'yicha (uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar) yoki 13 rejimli
sikl bo'yicha (dizellar) tormoz stendlarida sinaladi.
6.1.3. UCHQUNDAN O'T OLDIRILADIGAN
DVIGATELLAR ISHLATILGAN GAZLAR1N1NG
ZAHARLILIGIGA TURLI OM1LLARNING TA’SIRI
Aralashma tarkibi IG ning zaharliligiga katta ta’sir qiladi. 6.6-
rasmdan ko'rinishicha a < 1 bo'lganda CO va CH laming miqdori
sezilarli darajada ortadi, oc = l bo'lganda ham IG da, silindrlararo
aralashma tarkibining notekishgi, yonish kamerasida quyuqlashgan ara-
6.5-msm. Yugurish barabanli
stendda sinash rejimlari.
lashma doirasining mavjudligi sababli
ushbu zaharli tashkil etuvchilarni bir
qancha miqdori bo'ladi.
Aralashma suyuqlashganda yonish
mahsulotlarida atomar kislorod miqdorini
ortishiga bog'liq holda NOx ni chiqishi av-
val ko'payadi, so'ngra a > 1,05...1,10
bo'lganda yonish haroratini pasayishi
natijasida NO, hosil bo'lishi kamayadi.
250
< iazsimon yonilg'ida ishlaganda (propan-
hni.in) COva CH egri chiziqlar yaqin, NOx
rgii chizig'i esa ko'pga farqlanadi. Suyuqlanti-
nlgan gaz uchun NOx ni miqdori IG da ben-
mga qaraganda kam, hamma egri chiziqlar esa
.nyuqroq aralashmalar doirasiga siljiydi.
I ivigatel vodorodda ishlaganda COva CH ot-
qiiilari mavjud bo'lmaydi, NOx esa benzinda
rhlaganidagiga qaraganda ancha ko'p bo'ladi,
i liunki aralashma stexiometrik aralashmaga
yaqin bo'lganda vodorod juda yuqori.tezlik bi-
0,5 0,6 0,1 0,8 0,9 1,0 1,1 а
6.6-rosm. IG tarkibiga a ning
ta’siri.
I.in yonadi.
6.7-rasmdan ko'rinishicha, salt yurish rejimida aralashmaning tarkibi
l.iqal CO va CH laming miqdoriga sezilarli ta’sir etib qolmasdan, bir vaqtning
o'zida dvigatelning barqaror ishlashi a ga ham bog'liq, xususan uni osmalarda
lebranishi. Ushbu tebranishlarning o'rtacha amplitudasi a ni eng kam
miqdori CH ni eng kam miqdori kuzatiladigan а = 0,8...0,85 oralig'iga
lo'g'ri keladi. a > 0,80...0,85 bo'lganda aralashmani suyuqlashishi bilan CO
olqini kamayadi, biroq ayrim sikllarni alangalanishni o'tkazib yuborishi
inlayli CH ni miqdori ko'p miqdorda ortadi va osmada dvigatelning titrash
.iinplitudasi ham ortadi.
O't oldirishni ilgarilatish burchagini eng maqbul qiymatiga yaqini
(dvigatelni lejamkor ishlashi nuqtayi nazaridan) deyarli CO va CH laming
miqdoriga ta’sir qilmaydi, biroq tp0. l7 ni ko'payishi bilan NOx ex > 1,0
bo'lganda sezilarli darajada ayniqsa a >1,0 bo'lganda sezilarli ortadi.
Ko'rilayotgan dvigatel uchun <p„. ,, ni tavsiya etilgan qiymatidan kechikish
lomoniga ko'proq siljitilsa, NOx otqinini kamayishiga yordamlashadi, lekin
l»i v.iqining o'zida tejamkorlik ko'rsatkichlari
yomonlashadi. Haddan tashqari ilgariroq o'l
oldni.h bilan ishlashga yo'l qo'yib bo'lmay-
ih । liunki biiml.i NOx ning otqini ko'payadi
va bo-.liqa ko'isalkichJari yomonlashadi.
Ish jniiiyoiilurini va aralashma hosil
qilishni lakomillashtirish. Yonish kamerasining
konstruksiyasi (7/ ni hosil bo'lishiga ta’sir
qiladi Yu/asini yonish kamerasi hajmiga
bo'lgan nisbali vi siqib chiqaruvchi ustidagi
kamera hajmi qancha kam bo'lsa, shuncha kam
miqdorda Cll hosil bo'ladi COva NOx lar-
ning miqdoriga ushbu omillar sezilarli daraja-
da ta’sir qilmaydi.
6. 7-rasm. a ga bog'liq holda
IG tarkibini va osmada
dvigatel titrash
251
Siqish darajasini ortishi siklning eng yuqori haroratini ko'tarilishiga olib
keladi va yonish kamerasi yuzasini uning hajmiga bo'lgan nisbatini ortishiga olib
keladi. Birinchi omil a > 1,0 bo'lganda NOx miqdomi ko'payishini, ikkinchisi
esa — CH chiqishini oshishini aniqlaydi.
Kiritish jarayonida zaryadning uyurmali harakatini yuzga keltiradigan
dvigatellarda uyurmajadalligini kuchli oshishida (ayniqsa aralashmani a = 1,4... 1.5
gacha suyuqlashishi bilan birgalikda) CH otqini ko'payishi mumkin.
Aralashma hosil qilishni yaxshilanishi quyuq aralashma doirasida CO
otqinini kamaytiradi, lekin suyuq aralashmalarda NOx miqdorini birmunchaga
orttirishi mumkin.
6.1.4. UCHQUNDAN O'TOLDIRILADIGAN DVIGATELLARDA
ISHLATILGAN GAZLAR ZAHARLILIGINI KAMAYTIRISH
IG zaharliligini harakatdagi va kelajak me’yorlariga rioya qilishda
qiyinchiliklarning ko'pi NOx otqinini kamayishi, ishga tushirish, qizitish va
salt yurish rejimlarida esa COva CH otqinlarini kamayishi bilan bog'liq.
IG zaharliligini kamaytirish uchun quyidagi tadbirlardan foydalanish
tavsiya etiladi.
Dvigatellarning ishlab chiqarish sifatini texnologik jarayonlarni tako-
millashtirish yo'li bilan oshirish, birinchi navbatda yonish kamerasini,
yonilg'i uzatish tizimini, o'tkazuvchi kiritish quvurlarini va o't oldirish
tizimini shakllantiradigan detallarini ishlab chiqarishdagi texnologik yo'l
qo'yishlarga talabni kuchaytirish bilan oshirish. Bu ayrim silindrlardagi siqish
darajasi miqdoridagi farqining kamayishini, aralashmani silindrlararo taq-
simlanishini yaxshilanishini ta’minlaydi, aralashma tarkibini va o't oldirishni
ilgarilatish burchagini eng maqbul qiymatiga jiddiy yaqinlashishiga imkon
beradi.
Porshen halqalari konstruksiyasini yaxshilash moy kuyindisini
kamaytiradi, oqibatda CH va kanserogen moddalar otqini pasayadi.
Ta’minlash va o't oldirish tizimlarini takomillashtirish katta
ahamiyatga ega. Karbyuratorli dvigatellar uchun, uning asosiy detallarini
tayyorlash aniqligini oshirishdan tashqari ishga tushirish, qizitish va
salt yurish tizimlarini takomillashtirish, majburiy salt yurish ekono-
mayzerini qo'Hash jiddiy ahamiyatga ega hisoblanadi. Benzin purkash
tizimini qo'Hash IG zaharliligini kamaytirish bo'yicha yaxshi natijalar
beradi.
O't oldirishni tranzistor tizimi elektr uchquni energiyasini orttiradi, bu
alangalanishni yaxshilaydi va suyuqroq aralashmalarda ishlashga imkon
tug'diradi. O't oldirish tizimini mikroprotsessorli boshqarish, IG zaharliligini
kamayishi va yonilg'i tejamkorligini yaxshilanishi nuqtayi nazaridan yonish
jarayoni talablarini bajarilishini ta’minlovchi o't oldirishni ilgarilatish
burchagini murakkab qonun bo'yicha o'zgartirishga imkon beradi.
252
Iclraetilqo'rg'osliin miqdori kam bo'lgan benzin-
Iи i ni ishlatish va gazsimon yonilg'ilarga o'tish. Etii-
l.uigan benzinni kamaytirish yoki undan to'liq voz kechish qo'rg'oshin
hiiikinasi otqiniga ta’sir qiladi va katalitik neytraiizatorlarni talab qilingan
n/uqqa chidamliligini ta’minlaydi (2-kitobdagi 13.2- bandga qarang). Dvigatelni
>• i/simon yoniig'iga o'tkazish NOr otqinlarini taxminan ikki marta kamayishini
l.i'niinlaydi, shuningdek, CO miqdorini ham birmunchaga pasayishiga olib
krl.idi. Bu gazda ishlaganda past haroratda yonadigan suyuqroq aralashmalar-
d.in samarali foydalanishni mumkinligi, shuningdek, aralashma tarkibini
.ilmdrlararo notekisligini kamayishi bilan bog'liq.
I shlatilgan gazlarni resirkulats iyasi. Uchqundan o't ol-
<lii il.idigan dvigatellarning katta va o'rtacha yuklama rejimlarida NOx otqini IG
aharliligini umumiy miqdoriga aniqlovchi sifatida ta’sir qiladi. NOx otqinini
kainaytirish murakkab vazifa hisoblanadi. Agar IG ning bir qismini chiqa-
i ish Ii/imidan kiritish o'tkazuvchi quvuriga yo'naltirilsa, u holda yonilg'ini
-iiyaddagi miqdori kamayadi. Bu yonish mahsulotlarini nisbatan yuqori
i siqlik sig'imi bo'lishi bilan birgalikda siklning eng yuqori haroratini va
irvadda kislorod miqdorini pasayishiga olib keladi, demak NOx hosil bo'lishini
k.ini.iyishiga yordam beradi va ularning IG dagi miqdorini 40...50% ga
k.nn.iyl iradi. Tajribalarning ko'rsatishicha NOx miqdorini shunchaga kamay-
IIrish uchun kiritish tizimiga havoning miqdoriga nisbatan 20% gacha
nnqdordagi IG ni uzatish kerak.
I laddan tashqari ko'p retsirkulatsiya CH otqinining ko'payishini va yonilg'i
icuinkorligini sezilarli darajada yomonlashishini keltirib chiqaradi. Demak,
dvigatelning yuklamasiga bog'liq holda retsirkulatsiyani rostlash kerak, bu-
lling uchun IG ning maxsus klapan-dozatori xizmat qiladi.
Ai.ilashmaning yonishida eng yuqori harorat yetarlicha baland va zaryad
oiliqcha kislorodga ega bo'lganda IG ning retsirkulatsiyasi o'rtacha yuklama
H liinl.iiida samaraliroq bo'ladi. Drossel to'smaqopqoq to'liq ochiq bo'lganda
n i uiikl.ilsivadan foydalanilmaydi, chunki u dvigatel quwatini pasaytiradi.
>ih yiiii-.liiLi va kam yuklamalarda unga zarurat bo'lmaganligi tufayli
к i .iikul.it .iv.idan foydalanilmaydi.
\i.il.i.Inna do/alanishini buzmaslik va karbyuratorda cho'kindi hosil
lio'lislnd.ni huh bo'lish uchun karbyuratorli dvigatellarda IG kiritish
o'lk.i/nvi hi qiiviniga diossel to'sma qopqog'idan keyin uzatiladi.
Is hl a Illg a n g я/.larni neytrallash — ishlatilgan gazlar
/.iliarliliginiiig k.ini.iyiiiilishini radikal usuli. Avtomobil dvigatellari uchun
CO va ( 7/ I.и in oksidlanish, shuningdek, NOx ni tiklanish reaksiyalari
kechishini tc/lashliia<lig,in maxsus moddaii katalitik neytrallagichlar ko'proq
qo'llaniladi (2-kilobni I 1.2 bandga qarang).
Uchta tashkil ctuvchilar (CO, CH va NOx ) ni neytrallash uchun
qo'llaniiadigan katalitik neytrallagichlar uch tarkibli yoki bifunksional deb
ataladi, uning samaradorligi dvigatel ishlayotgan aralashma tarkibiga ko'p
253
б.Я-rasm.
Uch tashkil cluvchili
ncylrallagichning
samarali ishlash
doirasi.
Z/,//K
darajada bog'liq. 6.8-rasmda IG ning zaharli tashkil
etuvchilarini o‘zgartirish darajasi Д', ning aralashma
tarkibiga nisbatan o'zgarishi ko'rsatilgan
bunda: c. va c,' — mos holda i — tashkil etuvchini
neytrallagichga kirishidagi va undan chiqishidagi miq-
dorlari.
800
600
“00
200
6.9-rasm. Kislorod
datchik tavsifi
Aralashma tarkibini a = 1,0 ga yaqin bo'lgan
juda tor oralig'i mavjud bo'lib, unda bir vaqtning
o'zida asosiy zaharli tashkil etuvchilarning uchalasi
yuqori darajada o'zgarishga ega bo'ladi, ya’ni NOx ni
tiklashda yerkin bo'ladigan kislorod miqdori CO va
CH larni oksidlanishi uchun yetarli bo'ladi.
Aralashma tarkibini bunday tor oraliqda ushlab
turish, tavsifi 6.9-rasmda ko'rsatilgan kislorod dat-
chigini ishorasi (Я — zond) bo'yicha elektron bilan
boshqariladigan* yonilg'i purkash tizimlari qo'lla-
nilganda mumkin bo'ladi. Rasmdan ko'rinishicha,
aralashma tarkibini talab qilingan oralig'ida A, —
zondning signali deyarli pog'onali o'zgaradi, bu
benzin purkalishini boshqaradigan elektron blokka
(X — zond). a ~ 1,0 bo'lganida ±1% aniqlik bilan aralashma tar-
kibini ushlab turishga imkon tug'diradi. 6.10-rasmda
neytarllagichi uchta tashkil etuvchidan iborat bo'lgan dvigatelda yonilg'i uzatish
boshqarilishini prinsipial sxemasi keltirilgan
6.1.5. D1ZELNING ISHLATILGAN GAZLAR1NI
ZAHARL1LIG1GA VA TUTAB CH1Q1SHIGA TURLI
OM1LLARNING TA’SIRI
6. Ю-rasm. Kislorod datchigi ishorasi (signali)
bo'yicha yonilg'i uzatishni boshqarish (a = 1,0):
I — boshqarishning elektron bloki; 2 — uchta tashkil
etuvehili katalitik neytrallagich; 3 Л — zond; 4 — elektr
magnit forsunka; 5 — havo sarfini o'lchagich.
Aralashma hosil
qilish usuli IG zahar-
liligiga sezilarli ta’sir qiladi.
Bu old kamerada yoki
uyurma kamerada yonish
jarayoni harorat va a kam
bo'lgan sharoitda ro'y
berishi bilan tushuntiriladi.
Asosiy kamerada zaryadni
yonib tugashi ham
nisbatan yuqori bo'Imagan
haroratda kechadi. Ushbu
* Elektron bilan boshqariladigan karbyurator juda kam ishlatiladi.
254
(ill nism. Dvigatellar IG ning
Inlali chiqishi va zaharliligi:
airalilgan yonish
kamerali;
--------yonish kamerasi
porshenda bo'lgan.
ilxibga ko'ra ajratilgan yonish kamerali dizellarda NOx, yonish kamerasi
porshenda bo'lgan dizellarga qaraganda kam hosil bo'ladi. Bundan tashqari,
б 11-rasmda ko'rsatilganidek, ajratilgan kamerali dizellar IG bilan tutab
i lnqishi* nisbatan kam bo'lgan oz miqdordagi chala yonish mahsulotlarini
chiqarib tashiaydi, buni CO, CH va qurumni porshen usti hajmida yaxshi
Yonib tugashi bilan tushuntirish mumkin.
Ajratilmagan kamerali dizellaming IG zaharliligi va tutab chiqishi zaryadni
iiviiima harakatini jadalligiga va uni to'zonni parametrlari va yonilg'i to'zitilishini
maydaligi bilan muvofiqlashtirilishiga kuchli bog'liq.
Devor yaqinida aralashma hosil qilinadigan dizellarda CH va CO lar
otqmi avniqsa ishga tushirish va qizitish rejimlarida yuqori miqdorda bo'ladi.
Siqish darajasilG zaharliligiga. asosan, zaryad haroratini o'zgarishi
oiq.-ili ta’sir qiladi. e ni o'sishi bilan haroratni ko'tarilishi, ayniqsa kam
ynklamalar va valni past aylanishlar chastotasida aralashma hosil bo'lishini
v isshilanishiga olib keladi, shuning uchun COotqini kamayadi.
Bunda NOx otqinini ko'paymasligi uchun mos holda zaryadni uyurma
h.ii.ikatmi jadalligi va yonilg'ini purkash parametrlari mos holda birgalikda
l ihI.iii.kIi. e ni ortishi CH otqinini ko'payishiga yordam berishi mumkin.
К i zaharliligiga qisib qo'yilgan (porshen
ustidagi lirqish va boshqalar) deb ataladigan
h.ifin salbiy ta’sir qiladi, undagi havo yonilg'ini
yonishi uchun deyarli ishiatilmaydi.
i oiiiig'iui uzatish. To'zitish teshiklarini Ье-
nlg.in ih.inielrida purkash bosimini oshirish,
pmkaslmi lugash paytini o'zgarmas holda
.iqliih mu boshl.inishini kechikishiga olib
lol.idi fi.iiq.nla Ki ui /VO, otqini va tutab chi-
lli In kiiiiinviidi Qayta purkashda silindrga oz
111иl<l<> 11 । qn'-Iiiiik ha yonilg'i uzatiladi, u
\ hi Io llihiinvih vii CO. ('ll va qurum
ho II ho h Iil bilan 11 iif.ivish vo'hda yonadi.
Ifll i и il f.l) i n inn lipauKlau o'lif if.ll.i ostl
h i |i11кl.ip.I g i pnt.ikl in i i-.ln и it if.isid.i
ki ng.iyib yonilp iiii void .h kaiiici.i'apa siqib
। luq.ii.idi va kcnpaVT.h yo'lul.i aial.r.hiiianiiif
niali.illiy quviiql ashr.ln hosil bo'lib. ('ll
otqinini ko'pay ish if a olib keladi Ipua osti luijmi
I 0,3. .5 mm in tashkil elgan, yonish
kamerasi porshenda ioyl.ishf.au dizellaid.i bu
ayniqsa sezilarli darajada bo'ladi I Ishhu li.ijni
ning IG dagi CH ning miqdoriga (a sm 6 12-
rasmda (namoyish qilingan) ko'rsatilgan.
* Dizellarning IG ni lutab chiqishi oplik zichfik bilan xarakterlanadi, u maxsus
asbobda yorug'lik o'tkazish yo'li bilan aniqlanadi va foizlarda ifodalanadi.
255
6.12-rasm. Yonish kamerasi porshenda
joylashgan dizellaming IG dagi CH
miqdoriga lo'zitkichning igna osli
hajinining ta’siri.
6.13-rasm. Yonish kamerasi
porshenda joylashgan
dizellaming IG ning tutab
chiqishiga <(Pph) ni ta’siri:
------ — bosimsiz kiritish;
---------------bosim ostida kiritish.

Purkashni ilgarilatish
burchagi (9,,,7) alangalanishningke-
chikish davri davomiyligini va ushbu davrda
purkalgan yonilg‘i qismini anchaga o'zga-
rishini belgilaydi, bu diffuzion yonish
davomiyligiga ta’sir qiladi. Masalan, agar
0, qisqarsa, tez yonish fazasini boshla-
nishigacha purkalgan yonilg’i (Д^) ni
qismi kam bo'Iadi, diffuzion yonishni va
IG ni tutab chiqish ahamiyati esa mos
holda ortadi (6.13-rasm). cpp/7 ni
qisqarishida yonish haroratini pasayishi
tufayli NO* ni hosil bo'lishi ancha sekin-
lashadi. cppj7 ni kamayishida IG ni tutab
chiqishi ko'payadi, dizel ishini tejamkorlik
va energetik ko'rsatkichlari yomonlashadi.
Ishlash rejimi. Dizelning
yuklamasini ortishida
(pe >0,4...0,5A/Pfl) aralashma
quyuqlashadi va yonish to'liqligi
yomonlashadi, shuning uchun CO otqini
ko'payadi va IG ni tutab chiqishi keskin
ortadi (6.14-a rasm) Kam va o'rtacha
yuklamalar doirasida harorat omili NO* ni
hosil bo'lish jarayonida aniqlovchi bo'lib
hisoblanadi, faqat sikllik yonilg'i uzatilishi
ko'p bo'lganda NO* chiqishini o'sishi se-
kinlashadi yoki yonish kamerasida yerkin
kislorodni deyarli mavjud bo'lmagan ancha
hajmini paydo bo'lishi tufayli to'xtab qoli-
shi ham mumkin.
Aylanishlar chastotasini n = 2000 m in 1 gacha ortishida aralashma hosil
bo'lishini yaxshilanishi ishlatilgan gazlarni tutab chiqishini pasayishiga
olib keladi, biroq »> 2000min 1 bo'lganda yonilg'ini yonish vaqtini
qisqarishi ta’sirini ustivorligi tutab chiqishini yana birmunchaga orttiradi.
NO*, CO va CH laming hosil bo'lishiga aylanishlar chastotasi kam ta’sir
qiladi (6.14-b rasm).
Yonish kamerasi porshenda joylashgan dizellarda past aylanishlar
chastotasida IG ni tutab chiqishi nominal rejimdagiga qaraganda 1,5...2 martaga
ortadi. Bu aylanishlar chastotasini pasayishida yonilg'i to'zitilishi, yonilg'ini
havo bilan aralashishini yomonlashishi va yonish kamerasining o'ta quyuq
256
6.14-rasm. To'rt taktli dizellar IG ning zaharliligiga yuklama (a) va aylanishlar
chastotasining (/>) ta'siri.
aralashmali zonalarida hosil bo'ladigan qurum ortiqcha kislorod bo'lgan
zonalarda kechroq bo'lishi va u yerda oksidlanishiga ulgurmasligi bilan
liishnntiriladi.
Shuning uchun past aylanishlar chastotasi oralig'ida yonilg'i uzatishni
cheklash, ya’ni yonilg'i uzatishni tezlik tavsifini mos holda tegishli tuzatish
bilan l a'miniash kerak. Ayniqsa bosim ostida kiritiladigan dizel bilan jihoz-
l.mgan avloinobilni tezlanish davrida, aralashmani qisqa vaqt davomida
quvuqlashishi lufayli IG ni tutab chiqishi anchaga ortadi, ushbu vaqtda CO,
(II va /VO, lar nuqdori nisbatan oz miqdorda ortadi.
6 I 6 1 >1/1 I I ARNING ISHLATILGAN GAZLARI ZAHARLILIGINI
VA IIII AH CHIQISHINI KAMAYTIRISH
Dizellaiinng ekologik ко is.ilkit hlarini yaxshilashdagi muhim ahamiyati
va bir vaql ning o'zid.i qivmi hihkIan It i ning NO* otqinini va tutab chiqishi
(qattiq zarrachal.u)ni k.un.ivluish bilan bog'liq
IG zaharliligini va lulab i hiqr.hnu kauinyliiish uchun quyidagi tadbirlar
tavsiya etiladi.
Aralashma hosil qilish v n yonish j а г а у о и I a r i n i t a -
komillashtir i sh . Ushbu usiihu atzalligi l< lulab chiqishi va ulardagi
CO va CH miqdorlarni kamayishi bilan bn vaqhla dvigatelning quwat va
tejamkorlik ko'rsatkichlarini yuxshilniiishi hisoblanadi Biroq yonish jadalli-
gi N0x miqdorini ko'payishiga olib keladi Dizelning IG zaharliligini ka-
maytirish uchun alangalanishni kechikish davrini qisqartirish va ushbu davrda
yonilg'ining asosiy qismini purkash kerak, bunda yonishni ikkinchi faza
davomida kalla bo'lmagan tezlikda va yakunlovchi fazalarda iloji boricha yuqoriroq
jadallikda ro'y berishiga intilish lozim.
257
IG zaharliligini sezilarli darajada kamayishini dizelda bosim ostida kiritishni
qo'Hash bilan aralashmani taxminan amjll = 2 gacha suyuqlashishida olish mumkin.
Yonilg‘i va qo ‘ sh i I ma I a r. Yonilg'ining setan sonini ortishi zaharli
tashkil etuvchilarni va tutab chiqishni hosil bo'lishiga murakkab tarzda ta’sir
qiladigan alangalanishni kechikish davrini, bikrli ishlashini va yonishni eng
yuqori bosimini kamaytiradi. Setan sonini kichik va o'rtacha yuklamalarda
ortishi N(\ va CH otqinlarini kamayishiga, katta yuklamalarda esa (ayrim
holatlarda) IG ni tutab chiqishini ko'payishiga yordam beradi.
Yonilg'ida yengil fraksiyalar qancha ko'p bo'lsa, uni bug'lanishi shuncha
yaxshi bo'lib, yonish kamcrasidagi aralashma tarkibini bir jinsliroq bo'li-
shiga, IG ni tutab chiqishini va ulardagi NOx miqdorini kamayishiga olib
keladi. Dizel yonilg'isiga, masalan bariy, marganes va tetraetilqo'rg'oshin
asosidagi tutab chiqishga qarshi qo'shilmalaridan 1 % gacha miqdorda qo'shil-
sa, katta yuklanishlarda IG ni tutab chiqishini va ulardagi aldegid va benzpi-
renlami birmunchaga kamaytirishga imkon beradi.
Dizel yonilg'isiga qo'shilma sifatida spirtlardan foydalanilsa, bir vaqtning
o'zida NOx va CO otqinlarini kamayishi bilan birgalikda IG tutab chiqishini
anchaga pasayishi kuzatiladi. Biroq bunda CHotqini yuqori darajada ko'payadi.
Gaz-dizel kam va o'rtacha yuklamalarda ishlaganda, ya’ni suyultirilgan
gaz-havo aralashmasidan foydalanilganda CH va COotqinlari ko'payadi. To'liq
yuklamalarda NOxotqinini ko'payishi kuzatilishi mumkin. Suyuq yonilg'ini
zapal dozasini ortishida CH va NOx otqinlar kamayadi. Gaz-dizelni tutab
chiqishi dizelga nisbatan sezilarli darajada kam.
Dizelning texnik holati. IG ning tutab chiqishini va
zaharliligini jadalligi yonilg'i uzatish apparatlarini texnik holatiga va rostlanishiga
ko'proq bog'liq. To'zitkichdan yonilg'ini oqib tushishiga, purkashni boshla-
nish bosimini noto'g'ri rostlanishiga, to'zitkich ignasini osilib qolishiga va
boshqalarga yo'l qo'yib bo'lmaydi.
To'zitkichning issiqlik holati katta ahamiyatga ega. To'zitkichni 180...200°C
dan yuqori qizishi uni koksalanishiga, purkash tavsifini buzilishiga, ayrim
to'zitish teshiklari orqali yonilg'i uzatilishini bir xilligini yomonlashishiga
olib keladi. Bu holatda ishlatilgan gazlar tutab chiqishi va zaharliligi ko'payadi.
Havo filtrni ifloslanishida yoki klapanlar zichligini yo'qolishida silindrlar
to'lishini va kompressiyani kamayishi natijasida ishlatilgan gazlar zaharliligi
ortishi mumkin. Yeyilgan dizelning silindr devori yaqini doirasiga moy
zarrachalari tushib zaharliligi yuqori bo'lgan benzpirenni 8... 10 martaga oshiradi.
Dizeldan to'g'ri foydalanish, ya’ni uni yaxshi texnik holatda ushlab turish va
IG ni tutab chiqishi va zaharliligini muntazam ravishda nazorat qilib turish
bilan birgalikda yonilg'i apparati rostlanishini barqarorligini saqlash zaharli
moddalarning umumiy otqinini 30...40% ga kamaytirishga imkon beradi.
IGni retsirkulatsiyasi kichikvao'rtachayuklamalardasamaraliroq
hisoblanadi, lekin yonish kamerasi porshenda bo'lgan dizellarda samaradorlik
ajratilgan kamerali dizellarga qaraganda yuqori bo'ladi. Katta yuklamalarda
IG ni retsirkulatsiyalash indikator FIK ni kamaytiradi va CO otqinini
258
L<> p.iytiradi. NOx ni chiqishini kamayishiga dizelning kiritish o'tkazuvchi
i|iivuriga yoki silindriga suvni uzatish bilan ta’sir qilish IG ni retsirkulatsiyasiga
o'xshash bo'ladi. Silindrga uzatishda suv yonilg'i bilan alohida-alohida yoki
.iiv yonilg'i emulsiyasi ko'rinishida purkalishi mumkin. 30% miqdorda (massa
bo'yicha) suv qo'shilganda NOx ning qiymati 2,5 martaga kamayadi. Bir
v.iqtning o'zida CO otqini va ishlatilgan gazlarni tutab chiqishi kamayadi.
NO ni hosil bo'lishini yo'qotish uchun suvni qo'shish, uni muzlashi,
z.inglashi va ayrim detallami yeyilishi mumkinligi bilan bog'liq bo'lgan
।|ivinchiliklarga olib keladi.
IG ni katalitik neytrallash. Oksidlovchi katalitik neytrallagichlarda
dizelning IG oksidlanish reaksiyasi kechishini tezlashtiradigan, ya’ni CO
.i (7/ larni CO2 va H,0 larga aylantiradigan katalizator qatlamidan o'tadi.
К i ni 300°C dan ortiq bo'lgan haroratida katalitik neytrallash natijasida
( О ning miqdori 85...90%, CH esa — 75.. 80% ga kamayadi. IG ning past
h.iioratida (300°C dan kam bo'lgan) katalitik neytrallagichlarni samaradorli-
gi yuqori emas.
I( i da kisiorodni mavjud bo'lishi tufayli uch tashkil etuvehili katalitik
nevi rallagichni NOx otqinini kamaytirish uchun foydalanishga imkoni yo'q.
I o z a I a g i c h I a r (filtrlar), qu r u m va qattiq
I и г г и ch ularning tutkichlari dizelning IG ni tutab chiqishini
1 in iavl ir.idigan samarali vosita hisoblanadi. Filtrlarda qurum va qattiq zarrachalar
l< । in (ozalash clcmentlari orqali o'tishida yoki ularni markazdan qochirma
km h l.i’siiida mexanik ravishdagi yo'l bilan tutibqolinadi. Maxsus tutkichlarda
in.ii k.izd.iii qochma kuch ta’sirida mexanik ravishdagi usul bilan birgalikda
। Irkiiosladk maydon hosil qilinadi.
I iliil.uni qiirumdan tozalash uchun uni kuydirishni ta’minlaydigan maxsus
yondnpK hl.nd.in foydalaniladi.
6 OVK.AII I I,ARNING AKLSTIK KO'RSATKICHLAR!
h ’ I ASOSIY lA’RIFLAR
A <*i|)i<l|l|||,nii) IV >D Ini.in iiho/langan mashina va mexanizmlarni
I о । hill и 11.1, <|iinh Ji i нам h nil. и и 1.1 ko'p miqdorda to'planib qolishi shovqinni
\11<i<иilipi- i olib k< Lull, n v । и il.ii i n i .lila'.liira va damolishiga xalaqit qiladi. Shovqin
• ng nvviil IV >1 > h in.T.huiahii hoshq.iiiivi hisini eshil ish a’z.olariga salbiy ta’sir
qiladi. nriv tizimiga l.i'sii qilr.h hil.in asabin bu/adi, ish nnumdorligini ka-
niiiytii.idi, loyd.ili tovush r.hoi.il.uiiii, ur.on iiiilqim qabul qilishga xalaqit beradi.
Ish o'rni shovqmi nic'yoriiii mavjudligi, shuningdek, uni ishchi o'rinda
to'g'ri baholanishi ham ishlayoig.m dvigatel bilan aloqasi bo'lgan ishchilar
mehn.ilmi tashkil cl ishga .isos bo'lib xizmat qiladi Odatda, mashinaning
tashqi va ichki shovqmi nic’yoil.niadi Mashmalar shovqinini ruxsat etilgan
miqilorigacha kamaylirishni ma’lum an’anasi mavjud bo'lib, konstruktor
(omonidan o'rnatilishi va foydalanishda shovqinni nurlanishga bo'lgan
qobiliyati past darajada saqlanishi kerak. Shovqinning umumiy darajasi mashina
259
sifatini, ishlab chiqarish va qo'llaniladigan texnologiyani madaniy ko'rsatkichi
bo'lib xizmat qiladi. Dvigatelning shovqinini ayrim tavsiflari diagnostik para-
metrlar sifatida foydalaniladi.
Ichki yonuv dvigatelining shovqini deb, ular ishlayotganda hosil qiladigan
akustik nurlanishi tushuniladi. Dvigatel shovqini uning darajasi va spektri
miqdori bilan o'lchanadi. Bu bo'shliq nuqtasidagi IYOD shovqinini tavsifi.
Dvigatel akustik nurlanish manbayi sifatida nurlaydigan akustik quwati, uni
spektri va nurlanishni yo'nalish diagrammasi bilan tavsiflanadi.
Shovqin to'lqinida shovqinning bosimi p to'lqinni mavjudligidagi va mavjud
bo'lmagandagi muhit bosimlari farqiga tcngligi ma’lum. Shovqin darajasi deb
tovush bosimini dastlabki qiymati p = 2 • 10 5/V/nr ga nisbatini yigirma
karralik logarifmiga aytiladi. Agar shovqin manbayi (dvigatel) 0 nuqtada
joylashgan (6.15-rasm) va atrof bo'shlig'iga shovqinni nurlatadi deb faraz
qilsak, u holda R radiusni yarim sferasi (doirasi) 5 ni va unda yuza birligi A
6.15-га.чт. Yuza birligi orqaii
tovush o'tishi.
ni ajratib, vaqt birligida r radiusga tik bo'lgan
yuza birligi orqaii o'tgan tovush energiyasini
— tovush kuchi miqdori I ni aniqlash mumkin.
Tovush kuchi Vt/m2 da ifodalanadi; u tovush
bosimini kvadratiga proporsional, shuning
uchun shovqin darajasi ba’zan tovush kuchini
dastlabki qiymati /()=Ю“12 (Vt/m2) ga
nisbatini o'nli logarifmi sifatida aniqlanadi.
Shovqin darajasi detsibellarda ifodalanadi,
ya’ni
£ = 101g(///o) = 201g(p/A)).
Dvigatelning akustik quwati ITdeb, vatt da ifodalanadigan W = jldS
miqdorga, ya’ni dvigatelni atrof bo'shlig'iga tovush ko'rinishida nurlaydigan
va vaqt birligida radius mi yarim sfera (doira) sathi orqaii o'tgan energiyani
umumiy miqdoriga aytiladi.
Akustik quwat darajasi deb, L* = 101g (IT / IT0) miqdorga aytiladi, bu
yerda W(l =10 ,2Vt. Quwat darajasi shovqin darajasi bilan quyidagi ifoda orqaii
bog'langan
Lw = Z + 201g/? + 10 IgQ - 101g F,
bunda: Q — nurlanish amalga oshadigan fazoviy burchak (dvigatelni nurlanishi
yarim sferani (doirani) markazi 6* dan sodir bo'ladi deb, ilgari qabul qilingan
yo'l qo'yish hisobga olinsa, u holda lOlgQ ® 8; F - p2R / Agr); miqdor
ko'rinishga ega bo'lgan nurlanishni yo'naltirilgan omili, ya’ni r radiusni
yarim sferasi (doirasi)ni ihtiyoriy nuqtasidagi tovush bosimi kvadratini 5
sathni barcha nuqtalarida o'lchangan tovush bosimini o'rtachasini kvadratiga
l>i> lg.m nisbati. Odatda, asbobni chiziqli chastotali tavsifidan foydalanishda
/ miqdomi nuqtada shovqin o'lchagich yordamida o'lchanadi.
Shovqinni sonli baholanishini subyektiv qabul qilishga yaqinlashtirish
m.iqsadida, turli chastotali tovushni inson qabul qilishini o'ziga xosligini
hisobga oluvchi shovqin o'lchagichni chastotali tavsifi A ko'proq ishlatiladi.
I I'.lihtt holatda olingan miqdor dBA da ifodalanib, tovush darajasi deb ataladi.
\kiMikquwat = iqO.iz^-12 Vt ifodabo'yicha vabu yerdakeltirilgan ta’rifva
bog'liqliklardan foydalanib hisoblanadi.
Ishlayotgan dvigatelda akustik nurlanishni ro'y berishining birinchi sababi
dvigatel silindridagi ishchi jismga Qt issiqlikni berish bilan bog'liq bo'lgan
i .In hi jarayonni amalga oshirilishi hisoblanadi. IYOD konstruksiyalarini is-
i<|hk energiyasi ning bir qismini tovush nurlanishiga o'zgartirish
qobihvatini o'z ichiga oladigan sifatini taqqoslash uchun dvigatelni akustik
iiuHunisli koeffitsiyenti nuk = W / Qt dan foydalaniladi.
Ag.n dvigatellardan birini ushbu koeffitsiyenti yuqori bo'lsa, uning kon-
iniksiyasini akustik tomonidan kam takomillashgan deb hisoblash kerak.
\vtoniobillarda va yo'l-qurilish mashinalarida qo'llaniladigan zamonaviy por-
lii nh IYOD nominal rejimda ishlaganda 2...3 Vt miqdorida akustik quwatni
iniil.и.uli Slendda ishlayotgan dvigatelning sathidan Im masofadagi bo'shliq
nuqi.il.и ala 104 dan 120 dB gacha shovqin darajasi paydo bo'ladi.
Shovqinning eng muhim tavsifi bo'lib, uning spektri hisoblanadi. Bizning
intish a’zoimiz amplitudasi bir xil bo'lgan turli chastotali tovushni turlicha
In qil.idi Dvigatel shovqinini spektri nurlanish eneigiyasining chastota oralig'i
bo vh h.i l.iqsiinlanishini ko'rsatadi. Dvigatellarning shovqin spektrlarida (6.16-
ni.in) .ivl.nnslil.ir chastotasiga, silindrlarsoniga karrali bo'lgan diskret tashkil
пи» In vn vixhl solid ishiiiok etadi. Shovqin quwatini oktav spektrlari mashina
In» qiiiini a osiv lavsih bo'lib xizmat qiladi.
I >> i| in Ini ikn Jik iinil.inishi inliatovush (20 Gs gacha) doirasida ham
in |inl I... li lit iniinikiii bnoq dvigatel nurlatadigan tovush energiyasini
... ин I и |>iiii| ‘о it in Hood < ;>. р.п h.i doirada to'planadi.
I ii. q III1111 li> In.dill Liw.lll
I Illi ilt 14ii</пин \uih htrhi'l
t hldhllll ln\inh Clll H l I ilMHl
lllh/iloti \l llhll qillldl lining
lid.Hill ! >1 l.ll 1 dvig.lt < I klllr.llllk
IV । ini. .igli gnl I.и nil dvig.ili Ig.i
biiiklni.hiii Huh iisiill.niiii, qop
<piql.ll, l.lg log'll!.I (poddon) I.II
I. onslillksivasnn b.ihol.r.h qtll.lV
111 so 11L111. i < 11 /.i inoii.iviy
dvig.ilcll.nd.i tovush uzatihshini .............. i c,.„ .... .. ,
. ,.c .... .... , , и 201Ю nun 1. p. = (\5MPa (1) bo Iganda
nnqiloi i *>5.110 d BA/m . . . ‘ . . .
va sail yun.shda (2) dizelning shovqini.
oialig Ida yoladi
261
Л /л nt.rni. Dvigatel yon sathidan 1 m
iHiisnfiiilagi bo'shliq nuqtasida
260
Dvigatelning akustik balansi. Tovushni paydo bo‘lishiga quyidagilar
sabab bo'Iadi:
— tebranayotgan jismni muhit bilan o'zaro ta’sirlanishi;
— muhitningso'nggi hajmida energiyani «tez» ajralishi;
— moddani so'nggi miqdorini muhitni so'nggi ma’lum doirasiga keltirish
(oqishi);
— modda oqimini qattiq jism bilan o'zaro ta’sirlanishi.
Ish siklini amalga oshishida xuddi shunday fizikaviy jarayonlar bir vaqtda
yoki ket ma-ket ro'y beradi. Bundagi barcha holatlarda akustik nurlanish tebranma
tizimning g'alayonlanishini, unda tebranishlarni tarqalishini va tebranish
energiyasini keyinchalik atrof bo'shlig'iga nurlanish jarayonini oqibati
hisoblanadi. 6.17-rasmni ko'rib chiqamiz.
Kiritish taktida kiritish patrubkasining bo'g'zi oldidagi doiradan moddani
oqimi sodir bo'Iadi. Kiritish trakti bo'ylab harakatlanayotgan yangi zaryad
devorlar, kiritish klapani va konstruksiyani boshqa qismlari bilan o'zaro
ta’sirlanadi. Natijada kiritish taktida kiritish shovqini deb ataladigan nurlanish
ro'y beradi. Bunda nurlaydigan akustik JVkjrquwat bilan belgilanadi.
Siqish, yonish va kengayishda yonish kamerasi devori shaklining o'zgarishi
(deformatsiyalanishi)ni sodir bo'lishi dvigatelning tashqi devorini tebranishiga
olib keladi. Devorlarning tebranma energiyasi atrof bo'shlig'iga tovush
ko'rinishida IV lf nurlanadi.
def
Bundan tashqari silindrdagi ishchi jismga issiqlik berilishida uni yonishi
ham akustik nurlanish W ni paydo bo'lishiga olib keladi. To'nkaruvchi
moment osmalarda dvigatelni tebranishiga olib keladi, uni tovush ko'rinishi-
dagi energiyasi IV qisman atrof bo'shlig'iga nurlanadi.
б.П-rasm. Dvigatel konstruksiyasini
ideallashtirisli va akustik
nurlanislining paydo bo'lishi.
Dvigatelning ishlash vaqtida uning
mexanizmlaridagi birikuvchi detallarining uri-
lishi paydo bo'lishi mumkin (klapan-uya),
bu ham shovqin Wur ni keltirib chiqaradi.
Dvigatelda joylashtirilgan agregatlarini (shamol
parrak, yonilg'i uzatuvchi nasos va boshqalar)
ishlashi ham IK shovqinini paydo bo'lishiga
olib keladi. Chiqarish paytida chiqarish
patrubogiga tutashgan doirada modda oqimi
sodir bo'Iadi, bu yerda ham qandaydir
eneigiya miqdori ajralib chiqadi. Bu chiqarish
shovqini IK* ni paydo bo'lishiga olib keladi.
Agar barcha sanab o'tilgan akustik quwatni
tashkil etuvchilari qo'shilsa, u holda dviga-
telni «ish sikli bo'yicha» uni shovqinini
asosiy tashkil etuvchilarini akustik balansi
olinadi:
262
W„ = whr + wch,q + wilcl + wynn + wM + wlir + wag.
Akustik balansni boshqa ko‘rinishidagi tenglamasi ham bo'lishi mumkin.
II,nt ha hollarda ham dvigatelning akustik nurlanishi kiritish va chiqarish
iiakilarini bo'g'izlari, shuningdek, dvigatelning hamma sathlari bilan ham
unalga oshishi mumkin. Tajribalarni ko'rsatishiga qaraganda dvigatel
। limenllarini sathlari turii miqdordagi akustik eneigiyani nurlaydi. Dvigatelning
.ithida ahamiyatli doiralami yoki ayrim detallar sathlarini (qopqoqlar, si-
hixlilar bloki kallagi, poddon, karter) ajratib, so'ngra barcha sathlar
miilanishini akustik quwatlarini qo'shib, «sath bo'yicha» dvigatelning akustik
b.il.insi tcnglamasini yozamiz:
И', = + +
1=1
bunda: — dvigatelning sathini i — dementi amalga oshiradigan
akustik nurlanishi; nt — dvigatelning barcha sathini bo'lingan bo'laklaridagi
(lenient lari soni. Ish jarayonini tashkil etishni o'ziga xosligiga bog'liq akustik
inn l.inishi ko'pincha nolinchi va birinchi tartibli oddiy nur tarqatkichlar
tasni bilan aynan mos keladi (yuqoriroq tartibli nur tarqatkichlarni ta’siri
каш bo'lganligi uchun ular hisobga olinmaydi). Shunday qilib, «nur tar-
q.iiku h bo'yicha» dvigatelning akustik balansini uchinchi ko'rinishi mavjud
Yoki
/ i=i
bund.। If iioliiu hi tartiblining nurlanishi; к — nolinchi tartibli nur
itn . liilai win / bnnichi tartibli nur tarqatuvchilar soni.
I iii Iniiip Indi iniidrllainii .iknst ik balansini tuzish dvigatel shovqinini
lidilh bill < iik< In .ни nuql.r.lipa, sodir bo'lish sababini ko'rsatishga,
l> J II uh h |.и.конин о ig.inishga, dvigatel shovqinini kamaytirishni eng
Illi loll 11 \i> hill lopi .lip.| imkon I KI. id I
I. . 1 IAK.MII dlOVQlNI HUSH BO'I ISHINING
I l/lls MAI I MAI IK M«>l H I I
Akustik mul.inish in.iiib.il.in dvigahhiing baicha shovqin manbalan
Lun ihshi iiiiuiikin bo'lgan, oddiy li/ik niodcllaidan loydalan ish bilan tadqiqot
qihnishi iniinikin. Moddmng asosiy laikibiy qismi bo'lib tebranish
energiyasini o'lka/adigan inuhit. shuningdek, atrol bo'shlig'iga energiyani
nm tarqatuvehisi bo'lib hisoblanadigan lebranadigan substansiya ham
hisoblanadi. Ushbu modcllarning asosiy larqi, birinchi holatda o'tkazuvchi
inuhit bir vaqtning o'zida substansiya, uning tebranishi akustik energiyani
263
nur tarqatuvchisi bo'lib ham hisoblanadi, boshqa holatda esa — tebranish
eneigiyasini deyarli nurlatmaydi, uni faqat kuchli nur tarqatkich bo'lib
hisoblanadigan boshqa tarkibiy qismiga uzatadigan dvigatel konstruksiyasining
qismi ajratiladi.
Birinchi modeldan foydalanib (6.18-a rasm) korpus detallari hosil
qiladigan akustik nurlanishni o'rganish bilan bog'liq bo'lgan masalalar hal
qilinadi. Ikkinchisiga (6.18-b rasm) dvigatel tarkibiy qismlariga yoki agregat-
lariga tayanchlar bog'liqligi orqali g'alayonlanish uzatilgan holatda ularning
akustik energiya nurlanishi bilan bog'liq bo'lgan masalalarni rasmiyiashtirish
kiritiladi.
Chastota usuliga muvofiq akustik nurlanishni uchta chastota — bog'liqlik
majmuasi miqdorlarining ko'paytmasining natijasi sifatida rasmiy ko'rinishida
yozish mumkin:
SF (ici)) П (ico) Z (ia)) = p(idi) -, (6.1)
p(ia>) = ' jp(t)e~iwldt,
1 о
bunda: SF (iaj) — nur tarqatkichga ta’sir qiluvchi kuch omillarini spektral
zichligi; П(/ю)— nur tarqatkichni tebranma tizimini uzatma funksiyasi;
Z (iai) — nurlanishning qarshilik koeffitsiyenti; р(ко) — tovush maydonini
berilgan nuqtasidagi tovush bosimini spektral zichligi; p(t) — o'lcham
to'lqinida tovush bosimini vaqt bo'yicha o'zgarishi.
Kuchni spektral zichligi 5f(z<y) ta’sir qiluvchi kuch F (t) dan Fureni
bevosita integral o'zgartirish natijasi sifatida olinadi:
SF (ко) = \F(t)e-iw,dt.
0
Integrallash oralig'i sifatida kuchning ta’sirini boshlanish vaqti t0 = 0 va
kuchning ta’sirini tugash vaqti t olinishi mumkin. F(/) = 0 bo'lganda
(ко) = 0 deb faraz qilinadi. Bu shart jarayonning haqiqiy rivojlanishini
6.18-rasm. Dvigatel shovqini hosil bo‘lishining oddiy sxemasi.
264
Is cllirishi mumkin yoki yechiladigan masala shartiga sun’iy ravishda qo'yi-
Ir.lu mumkin. Funksiya spektrini matematik aniqlash cheksiz oraliqda
inlcgralkishni amalga oshirishni talab qiladi. Spektral o'zgartirishni chiziqliligini,
hnningdek, dvigatel va uning agregatlarini ish jarayoni so'nggi vaqt oralig'ida
amalga oshirilishi, ulardan tashqarida kuchlar ta’siri nolga teng bo'lishi
....iikinligini e’tiborga olib, integral lash ni cheksiz oralig'ini so'nggilari bilan
ilm.ishlirish to'g'ri deb hisoblanadi. Aniq masalalarda ushbu holat tahliliga,
hnningdek, integral osti funksiyasini vaboshqalar mosligi va juftliligi (toqligi)
kiiln savollarni tadqiqotiga e’tibor qilish kerak.
.S’, (zo>) funksiya spektrdagi amplitudali va fazoviy nisbatlarto'g'risidagi
iiia’lumotlarni ham o'z ichiga oladi. Texnik masalalarning ko'pchiligida fazoviy
i ivsil muhim emas va spektr moduliga (zco)| ega bo'lish yetarli hisobla-
ii.kIi Bu miqdorni chiziqli tasvirini ko'pincha funksiya F(t) ni spektri deb
ilashadi va uning tahliliga, asosan, funksiya F(t) ni xususiyati xususan
nmng moddiy jismlartebranma harakatini va muvofiq keladigan akustik nur-
laiushini keltiribchiqaradiganqobiliyati to'g'risida mulohaza yuritiladi. Bunda
pckii.il zichlik miqdori, jarayonning energiyasi va uni spektr bo'ylab taq-
inilainshi muhim ahamiyatga ega bo'ladi. Spektral zichlik miqdori cheksiz
ki< Ink ainplituda da = (1 / n)SF (zoj)Jcj bilan xarakterlanadi. Jarayonning
i ncigivasi quyidagi ifoda bilan baholanadi:
l\(D 7
A = £1^ W| (^o) = (№
(i о
I islibti Icnglik Reyl teoremasi deb ataladi: jarayon energiyasi F(t) At
\.i<|i<l.i (I dan Ле» gacha oralig'ida hisoblangan spektr moduli kvadratini
nth gi.ihga leng Icxnik inasalalarni yechish ko'pincha kuch impulsi davomiyligi
M ni v.i ,pckn kcng.ligi Дсп ni aniqlanishini zarurligi bilan bog'liqligini
nub u ii.h Imi d Bn liolnhJa Л miqdorko'rilgan bog'liqlik bilan integrallash
<1 ill. пи пн I1<1I1I11<I1< ksi/hkka ahnashtirilib hisoblanadigan jarayonning
l<< lh| u< и n min)! Ini qiMunn <»'/ ichiga olishini ko'rsatadi. Bunday
Kiid.<»ln lull wv.i , hum bo'lishini ko'rsalish mumkin, ya’ni kuch
uni>iil 1 1 1 an il.ivonnyliginl lining .prkirini kcngligiga bo'lgan ko'paylmasi
к лип.г. 1111<1<I<H bo ladi
Hu ycida kclliiilgan la nl dvig.ihl igicgallaixl.i ish (.uayonlami amalga
ii .hinslxla dvigaicld.i paydo bo ladigan kiu hlanii ladqiqol qilishda foydalaniladi.
IH.n eng kam aknsiik 11n1l.1m.lm1 i.t'iiiiiilavdigan ish i.miyonlarini amalga
oshirish sharoiliin la'iill.ish iichiin .isos bo'lib xi/mal qiladi. Kuch impulsi
davomiyligini uning spckln kcngligiga bo'lgan ko'paylmasi (Д/Дсо)^ = const
in eng kam ho'lgandagi shaioili iinminiy holal bo'ladi. Shunday qilib, dvigatel
hovqinini pasaylirish uchun > min sharoitni yuzaga keltiradi-
gan kuchlarni detallarga ta’sir qilishiga inlilish kerak.
26 5
(6.1) ko'paylmadagi ikkinchi ko'paytuvchi П (z/y) — tebranma tizimni
uzatish funksiyasi, u tebranma tezlik spektrini uning g‘alayonlanishga
keltirganiga bo'lgan nisbati ko'rinishiga ega, ya’ni П (ios) = И (zco) / (/<»).
Uzatish funksiyasi umumiy ko'rinishda faqat tebranma tizim xususiyati bilan
aniqlanadi: inersionligi, elastikligi, dissipativligi.Ayrim masalalarda tebranma
tizimning akustik aks sadosi (tovush bosimi spektri)ni uni keltirib chiqargan
kuch ta’sirini nisbatiga teng bo'lgan umumlashgan uzatish funksiyasi /7* (/Ta)
tushunchasidan foydalanish maqsadga muvofiq hisoblanadi:
П * (i(o) - p (iai)/SF (i(S) = П (ico) Z (ia>).
Bu holatda П * (ia>) funksiya tebranma tizimning tebranish energiyasini
atrof-muhitga berish qobiliyatini ham ta’riflaydi.
6.2.3. DVIGATELLAR SHOVQININI PASAYTIRISH
Nazariy d a s 11 a b к i shart. Abadiy dvigatel qurish mumkin
bo'lmaganidek, shovqinsiz dvigatelni ham barpo (tayyorlash) qilish mumkin
emas. Biroq iloji boricha eng kam akustik nurlanishga ega bo'lgan IYOD ni
konstruksiyalash to'g'risida masalani qo'yish qonuniy hisoblanadi. Qo'yilgan
masalani amalga oshirish uchun awal ushbu maqsadda titrash izolatsiyasi va
titrash yutilishi, tovush izolatsiyasi va tovush yutilishi ishlatilishini ko'rib
chiqish kerak. Bu usullar va vositalar majmuasi, ulardan oqilona foydalanish
dvigatel shovqinini kamaytirishga olib keladi. IYOD ni konstruksiyalashda
shovqinni kamaytirish maqsadida eng kam akustik nurla-nishni ta’minlaydi-
gan IYOD konstruksiyasini va ish jarayonlarini tashkil qilishdan ham
foydalanish mumkin va zarur.
Titrashni i z о I a t s i a I a s h (ТГ) va titrashni yutish
(TYU). Shovqin energiyasini paydo bo'lish manbayidan uni nurlatuvchi
elementgacha uzatish har doim dvigatel detallari orqali sodir bo'Iadi.
Shovqin titrog'i darajasini kamaytirish uchun IYOD da qo'llaniladigan
vositalar nurlanadigan energiya miqdoriga ikki yo'l bilan ta’sir qilishi mumkin:
birinchidan, tebranma harakat energiyasini konstruksiya bo'yicha tarqalishiga
to'sqinlik qilish (titrash izolatsiyasi), ikkinchidan tebranma harakat energiya-
sini tarqalish yo'lida yutilishi (titrashni yutish) bilan. Tovush oralig'idagi
chastotalarda tebranma eneigiya elastik bo'ylama, egiklikli va siljiydigan to'lqin-
lar ko'rinishida konstruksiya elementlari bo'ylab uzatiladi.
IYOD elementlari uchun xarakterli bo'lgani ish yuklamasi oralig'ida
deformatsiya ta’sir qiluvchi kuchlanishga proporsionalligi (deformatsiya jarayonini
chiziqliligi)dir. Mashinasozlik konstruksiyalarini turii usullarda biriktirilishida
to'lqinning oddiy elementlar (sterjenlar, plastinalar) bo'ylab tarqalishida
uning xususiyati va tavsifi adabiyot manbalarida yetarlicha to'liq yoritilgan. Bu
yerda faqat konstruksiya (impendans)ning mexanikaviy qarshiligini aniqlanishiga
266
to'xtab o'tamiz. IYOD va uning agregatlarida nuqtaga chiziq bo'yicha yoki sath
bo'yicha qo'yilgan kuch bilan konstruksiyani qo'zg'atish juda keng tarqalgan.
Bunday ko'rinishdagi masalalarda uyg'otish manbayidan konstruksiyaga
uzatiladigan va unda titrash ko'rinishida tarqaladigan haqiqiy miqdor bo'lib
ko'pincha quwat hisoblanadi. Konstruksiya qabul qiladigan tebranma quwat
miqdori uyg'otuvchi kuchga nisbatan uni mexanik qarshiligiga bog'liq.
Konstruksiyani mexanik qarshiligi (impedans) co chastotada quyidagiga teng:
Zm = z [cow - KF / co] + Rr.
Bu yerda uyg'otuvchi Fkuch bilan tebranma jarayonga keltirilgan m massali
konstruksiya inersionligi tufayli am (inersion qarshilik) kuch bilan uyg'otishga
q.ushi ta’sir qiladi deb qabul qilingan. Bir vaqtning o'zida uyg'otiladigan
konstruksiya Krelastiklikka va mos keladigan elastiklik qarshilikka ega bo'Iadi.
Ilinidan tashqari, konstruksiya tebranish energiyasini yutish qobiliyatiga ham
ega, ushbu holatda qarshi ta’sir qiladigan kuch aR,ga (aktiv mexnik qarshi-
lik) to'g'ri proporsional bo'Iadi.
Mexanik qarshilikning haqiqiy qismi aktiv mexanik qarshilik ko'rinishiga,
n.ivhum qismi esa — inersion va elastiklikka ega.
Manbadan uyg'otiladigan konstruksiyaga uzatiladigan quwat IKvaqt bo'yicha
/(/ vcklorning (Umov vektori) o'rtacha miqdori bilan aniqlanishini ko'rsatib
o'l ish kerak:
IV = J. T\F{t)adt.
7 0
Agar / kuch garmonikli bo'lsa, u holda W = F2 (cosср/2) bo'Iadi,
bund.। / kuchni amplitudali miqdori; <p — uyg'otuvchi fkuch va kuch
i|o'vil)*aii nuqtaiuiip tebranma tezligi orasidagi siljish fazasi.
I.inldan v.i oddiv nisbatdan kelib chiqqan holda, manbadan uyg'otiladigan
kon iml .ivar iinsli.nlir.iiih bi.ininacncigiyavauni uyg'otadigan kuch mexanik
>|ni Jnlil nt aktiv ln.bkil rinvi Insi l.i'siridan kamayadi. ср±л-/2 ga qancha
yiiqiiibo l i, VS niiqdiii shnn< ha kam bo'lishini ko'rsatib o'tamiz. cp = ±zr/2
h ni Id Л’ I» bo li'.inda bo b hi iiiiiinkiii, ya’ni uyg'otiladigan mexanik ti-
nnda icbi.iniiia < in igivani yutilishi inavind bo'lmagan holatda, bu amaliy
lihaldaii iiiiiinkiii emas
IYOD koiistiuksiy.isini iiti.islкl.i11 izolatsiyalash xususiyallarini tahlil
qilishda, ya’ni unda till islumig laiqalishini o'rg.uiishda, lining plastina va
sici jcnlariii muhim i.utibda o'z.uo binkkan majinna silatida ko'rib chiqish
qabul qilingan.
Qandaydir to'siq binkmasini tebranish (titrash) izolatsiyasini aniqla-
nishini quidagi ko'rinishi keng tarqalgan
267
T/ = 101g^,
bunda: lVhcr — beriladigan (tushadigan) energiya; IT, — o‘tgan energiya.
Monoxromatik elastik to'lqin uchun elastik to'lqinni t = Wu., I Wb„ o'tish
koeffitsiyentidan foydalanib, quyidagini olish mumkin:
77 = 101g
Tebranma tizimlardagi titrash yutilishini energiyaning yo'qolish
koeffitsiyenti // = a>R I c yordamida baholash qabul qilingan.
Massasi m, bikrligi c va ichki yo'qotilishi R bo'lgan oddiy tebranma
tizimda garmonik kuch ta’sir qilganda yarim davrda quyidagi energiya sochiladi:
W(l = 0, Snc^cq.
Agar tizimning eng yuqori potensial energiyasini = ca1 / 2 ga tengligi
hisobga olinsa, u holda isrof koeffitsiyenti rj = W(} / ga teng bo'ladi.
Tebranishni so'nish dekrementi d = Wo / Wp = nq ga tengligini eslatib
o'tamiz, ya’ni tizimda yutiladigan energiyaning tizimdagi potensial energiyani
eng katta qiymatiga bo'lgan nisbatini ko'rsatadi.
Tizimni rezonanslanishida tebranishli siljish miqdori, odatda, isrof
koeffitsiyentiga teskari proporsional bo'ladi. Rezonansdan tashqarida ushbu
qiymatlarning biri boshqasiga kam bog'liqlikka ega bo'ladi. Agar uni tayyor-
lash uchun ichki ishqalanishi ko'p bo'lgan ashyodan foydalanilsa yoki yuqori
darajada isrofkoeffitsiyentiga ega bo'lgan maxsus qoplama qo'llanilsa, konstruksiya
ko'p titrashni yutish xususiyatiga ega bo'ladi.
Ashyoni mustahkamligi va tebranish energiyasini yutish qobiliyati kabi
ikki sifatini bir vaqtdagi tavsifi uchun Yungni majmua moduli qo'llaniladi
E = E0(l + iq).
Tovush izolats iyasi (ТГ) va tovush уuti sh (TYU).
Tovush izolatsiyasi deganda, qabul qiluvchiga tushayotgan tovush to'lqinlarini
uzatish yo'lida to'siqdan qaytishi oqibatida tovush (shovqin) darajasini pasayishi
tushuniladi. Tovush izolatsiyalanishini samarasi tovush to'lqinini ikki xil muhitni
ajralish chegarasi orqaii o'tishida hardoim ro'y beradi. To'lqinlarningqaytarilish
energiyasi qancha ko'p bo'lsa, o'tgan energiya shuncha kam va demak, muhitlar
ajralishi chegarasining tovushlami izolatsiyalash qobiliyati shuncha ko'p bo'ladi.
To'siq bilan tovush energiyasini qancha ko'p qismi yutilsa, uning tovush yutish
qobiliyati shuncha yuqori bo'ladi.
To'siqning tovushni izolatsiyalash qobiliyatini tavsifi bo'lib, cheksiz
to'siqning ikki tomoni bo'yicha Lv va L{ darajalar farqi xizmat qiladi va
TI - Д, - Ц - 2Olg(/?o / p^. Tovushning pasayishi me’yorida bo'lganda
tovush izolasiyasini miqdori faqat plastinani sath birligidagi massasi bilan
268
iniqlanadi va tovushni izolatsiyalaydigan to'siqni boshqa tavsiflariga bog‘liq
bo'lmaydi. Ushbu bog‘liqlik massa qonuni deb ataladi:
T! = 201g (<»/«/pc).
IYOD shovqinini eng ko‘p pasayishiga faqat uni ishlab chiqish jarayonida
(konst ruksiyasi va ishchi jarayoniga) tegishli yechim qabul qilingan holatida
I'nshish mumkin.
I tirli ekranlar, kapotlar va pistonlardan foydalanish ishlab chiqarishda va
। lilalishda qo‘shimcha sarflar va ayrim hollarda esa yonilg'i tejamkorligini
vomonlashishi bilan bog'liq bo'ladi. Shuning uchun ular dvigatelning kon-
unksiyasi eng maqbul akustik ko'rsatkichlariga muvofiq kelganida va eng kam
akustik nurlanishni ta’minlagan holatida maqsadga muvofiq deb hisoblanadi.
Porshenli ichki yonuv dvigatelida amalga oshiriladigan termodinamik
ikllar. eng kam akustik nurlanish bo'yicha gazlarning bosim kuchi spektri
i hegarasini belgilaydigan siqish jarayonini o'z ichiga oladi. Agar keyinchalik
i.iqqoslashlardagi aniqlik uchun spektr zichligi \QMPa • s ga mos keladigan
< h.istotagacha spektr kengligi qabul qilinsa, u holda buralishda kuch impulsining
kengligi (Gv) son jihatidan valni aylanishlar chastotasini choragiga teng
bo'ladi. Spektrning bu kengligi eng kam kenglik hisoblanadi, ishchi jismga
issiqlik berish bilan bog'liq bo'lgan impuls shaklini har qanday buzilishi
ta’sir qiluvchi kuch spektrini kengayishiga olib keladi, bu spektrni kengayish
d.ii.ihisi p bilan baholanishi mumkin:
p = \fc I \fpr = 4Д/СI n.
1 a’sir qiluvchi kuch spektrini har qanday kengayishi har doim yonishdagi
shovqinni ko'payishi bilan bog'liq. Ishchi jismga issiqlik berishning ko'p
qonnnlaridan p > min shartini qoniqtiradigani maqbuli hisoblanadi. Is-
siqlik hciishning bunday qonunlarini majmuasi har doim mavjud bo'ladi.
I’oishcndagi yonish kamerasi yarim doira shaklida bo'lgan dizelda olib
boiilgjii I o'j> i/lain .hl.n kq.niikorligi deyarli bir xil bo'lgan, biroq yonishda
liovqiiiiung linli d.iiaj.nl.i bo'ladigan ishchi sikllarini amalga oshirish
I ni III l к I nllg II 11 ko’ls.lldl
рог.In uh IS < >I > i .hl.ib । hiqislula ko'pinch.i indikator diagrammaning
.|>< klil.ii uh va ti/.ilin.i liink is.i.iiii hisohh va ushbu asosda dvigatel nurlatadi-
gau akustik qtivvalni ham b.ihol.r.h z.imi.ili (ug'iladi. Bunday baholash
ihlyaiclniny, dkiiMik hi.\obi deb al.il.idi I lisohlasli yo'li bilan dvigatelning
akustik balansini ban. ha asosiy tashkil etiivchilanni olish mumkin. Tabiiyki,
/ ,dBA 105 10(1 95
ft 130... 131 131..132 132...133
bunda akustik nurlanishni paydo bo'lish mexanizmi to'g'risida qandaydir
idcallashtirilgan tasawurdan foydalaniladi. Masalan, yonish jarayonidagi
269
shovqin, silindrdagi bosim impulslarini silindrning korpus elementlarini
konstruksiyasi bo'lgan mexanikaviy tebranma tizimga ta’sir qilishning oqibati
hisoblanadi.
IYOD akustik hisobi umumiy ko'rinishda quyidagilarni o'z ichiga oladi:
— ishchi jarayonlar yoki g'alayonlovchi omillarni modellash asosida
indikator diagrammalar spektrlarini va darajalarining hisobini;
— dvigatelning umumlashtirilgan akustik xususiy tavsifini yoki tovush
o'tkazuvchi tuzilmasini aniqlashni;
— dvigatelning akustik balansini tashkil etuvchilari bo'yicha akustik quwat
spektrlan va darajasi hisobini.
Ishchi siklning modellashtirish tirsakli valning burilish burchagi bo'yicha
uning parametrlarini qadamli aniqlash bilan yoki indikator diagramma turli
qismlarini (siqish, yonish, kengayish) yoritadigan analitik funksiyalardan
foydalanib amalga oshirish mumkin.
Uzatish funksiyasini modellashtirishda uning umumiyroq bo'lgan qonuniyati
ko'rib chiqilayotgan dvigatelni silindrsimon qobig'ini ekvivalent deb tasawur
qilinishida, massasi, tashqi sathining yuzasi, uzunligi, Puasson koeffitsiyenti,
Yung moduli va ashyosining zichligi ko'rib chiqilayotgan dvigatel kabi bo'lganida
aniqlanishi mumkin. Izlanayotgan funksiya akustik nurlanishning tovush
quwatini gazlarning bosim kuchini kvadratiga bo'lgan nisbati ko'rinishiga ega.
Ayrim hollarda silindrsimon qobiq o'rniga har biri mustaqil tebranma
tizimga ekvivalent bo'lgan qobiqlar majmuasi qabul qilinadi, masalan,
karterga va blokka. Bunday yondashishda blok-karterelementlarining uzatish
funksiyalarini yig'indisi sifatida tasawur qilinadigan dvigatelning uzatish
funksiyasining yetarlicha aniq yoritiladi. Akustik hisoblashlarni bajarishda va
ekvivalent bo'lgan hisoblash sxemalarini tuzishda, xususan yuza, uzunlik,
massa, fizik konstantlar kabi dvigatelning ayrim tavsiflari to'g'risidagi
ma’lumot kerak bo'ladi. Geometrik
parametrlarni va ular orqali
aniqlanadigan fizikaviy
konstantlarni aniqlash uchun
ko'pincha loyiha yechimlaridan foy-
dalaniladi. Ba’zan ushbu maqsad-
lar uchun statik ma’lumotlardan
foydalaniladi. Massalarni Ne, i, D,
К = S/D, n, E larga bog'liqlik statik
ma’lumotlari keltirilgan ko'p
miqdordagi ishlar mavjud. Isrof
koeffitsiyenti kabi fizik konstantni
aniqlash masalasi qiyin hal bo'ladi.
Uni aniqlash maqsadida 6.19-ra-
smda keltirilgan bog'liqlikni bergan
ko'p sonli tajnbalar o'tkazilgan.
Olingan ma’lumotlar dvigatel
6.19-rasm. Dvigatel konstruksiyasidagi
nobudgarchilik koeffitsiyentining ehastotaga
bog'liqligi: X-4CH 7,6/8 (VAZ-341)
dvigateli; Д-4СН 8,2/7 (AZLK) dvigateli;
----------approksimirlovchi egri chiziq.
270
koibiinksiyasini birikkan elementlari orasidagi konstruksion ishqalanishni isrof
kocllilsiyentiga hal qiluvchi bo4ib ta’sir qilishi va uni ashyodagi ichki yo'qolish
miqdoriga kam bog'liqligi to'g'risida guvohlik berishini ko'rsatib o'tish kerak.
Krivoship — shatun mexanizmi vagaz taqsimlash mexanizmida,
dizelning yonilg'i uzatish tizimini ishlashida mexanik zarbalarni paydo
ho'lishidagi shovqinni analitik baholash masalalari uslubiyjihatdan bir xil
li.il qilinadi.
(> 20-rasmda turli usulda aralashma hosil qilinadigan va ishchi jarayoniga
iiia’kiin bo'lgan turli usullarda ta’sir etilishida dvigatellarni olingan indikator
diagrammalarini spektrlari keltirilgan. Ishchi jarayonni tashkil etish usullarini
k< ng variatsiyasida spektrlar kengligi 2...6 oktav oralig'ida o'zgaradi. Bunday
6.20-rasm. Tnrli yonish kamerali dizcIniiiR indikator diagrannnalari spektrlari:
I - Pc = Q,(fl5MPa; 2 - Pc = 0,41 \MPa; 3 Pc 0,532MPa;
4 - P =0,312 MPa; 5 Pe = 0,601 MPa; 6 Pc = 0,412 MPa;
1-P = 0,548 MPa', 8 - Pe = 0,385/WAi.
271
oraliq juda keng oraliq bo‘lib hisoblanadi.
Dizellarning indikator diagramma-
larining spektrlari karbyuratorli dvigatel-
larga qaraganda keng. Benzinli dvigatel-
larning siqish darajasini oshirish
tendensiyasi spektr kengligini va yonish
shovqinini ko'paytiradi. Tajribalarda
dizellarni gazsimon yonilg'iga o'tkazili-
shi yonish shovqinining pasayishini
kuchli vositasi hisoblanishi ko'rsatilgan.
KamAZ dizelida yonilg'i sifatida siqil-
gan tabiiy gazni ishlatish an'anaviy
ishchi jarayonini spektriga qaraganda
6.21-rasm. n — 2200min bo'lganda
KamAZ dvigateli indikator diagram-
mmalarining spektrlari.
spektri uch oktavaga tor bo'lgan indikator diagrammali ishchi jarayonni
olishga imkon berdi (6.21 -rasm). Bunda dvigatelning umumiy shovqini deyarli
barcha tezlik va yuklama rejimlarida 6... 10 dBA ga pasaygan (6.22, 6.23-
rasmlar).
6.22-rasm. KamAZ dvigateli tovush
quvvalining umumiy darajasi.
6.23-rasm. KamAZ dvigatellarining
akustik qnwali.
Bu aralashma hosil qilishning
an’anaviy usullarini gazsimon yonilg'idagi ishchi jarayonlari bilan birgalikda
foydalanish bilan ishchi jarayonni tashkil qilish usuli kelajak IYOD da yuqori
yonilg'i tejamkorligida va zahariilik tavsifi bo'yicha talablami bajarishda shovqin
me’yorini ta’minlash uchun keng imkon berishini ko'rsatadi.
272
VII BOB
DVIGATELLARNING TAVSIFLARI.
IYOD BOSHQARISH TIZIMLARINING MAJMUASI
7.1. UMUMIY MA’LUMOT
Avtomobil dvigatellari tezlik va yuklama rejimlarining keng oralig‘ida,
himingdek, ularning tez-tez o’zgarib turish sharoitida ham ishlaydi. Dviga-
lolning ishlash rejimi deganda, uning ma’lum quwat, tejamkorlik va ekologik
ki>‘rsatkichlarini ta’minlaydigan ishchi jarayoni parametrlarini, tashqi muhit
v.i tashqi yuklama omillarining ma’lum majmuasi tushuniladi.
Dvigatelning tavsiflari uning ko’rsatkichlarini bir yoki bir nechta rejimlari
( n, Ne, pc, t]v, Gsyo va boshqa) yoki rostlanishlaridagi (a, <po. y>pJ, pk va
boshqa) parametrlariga, boshqa ayrim parametrlarini doimiyligida bog’liqli-
। ini ifodalaydi. Dvigatelning tavsiflari bo’yicha uning foydalanish sifati, kon-
Mruktiv takomillashganlik darajasi, ishchi jarayonini me’yoriga yetkazishda
dvigatelga kiritiladigan o’zgartirishlarni samaradorligi, rostlashni to’g’rililigi,
shuningdek, dvigatelni u yoki bu vazifasiga muvofiq kelishi ham baholanadi.
Dvigatelning tavsifi, odatda, barqarorlashgan rejimlarda (BR) aniqlanadi,
ularning asosiy belgilari rejimlarni xarakterlaydigan parametrlaridan har
I irining miqdori vaqt bo’yicha o’zgarmas bo’lib qolishi hisoblanadi. Ular-
ning doimiyligini baholashda dvigatel ishlashini sikllik xususiyati (ya’ni ishchi
sikl davomida parametrlarni o’zgarib turishi), shuningdek, sikllarni
o’xshamasligini keltirib chiqargan sikldan siklga tasodifiy og’ishlar ham e’ti-
borga olinmaydi.
Barqarorlashgan rejimlardvigatel (Ac) va iste’molchi (A^jquwatlarining
tengligini, shuningdek, ularning vaqt bo’yicha doimiyligini tavsiflaydi, ya’ni
TV - N = 0; dN/- = = 0; ...
4 cIt ат
Salt yurish rejimi uchun barqarorlashgan rejim indikator quwat va mexanik
isroflar quwatini tengligi bilan aniqlanadi.
Sovitish suyuqligi va moy harorallarini dvigatelning texnik talablarida
ko’rsatilgan miqdorlarida ta’minlab turish ham barqarorlashgan rejimni za-
ruriy shartlari hisoblanadi.
Tavsiflar tajriba usuli bilan dvigatclning barcha rejimlarida uning
yuklanishiga va erishgan quwatini yutilishiga imkon beradigan maxsus stendlarda
aniqlanadi. Dvigatelni yuklaydigan va uning energiyasini yutadigan tuzilma
tormoz deb ataladi. Stend dvigatelning asosiy ko’rsatkichlarini va uning ish
rejimlari parametrlarini o’lchaydigan vositalar bilan jihozlangan.
Stend sharoitida sinash usullan standartlarda bayon qilingan.
(7.1)
273
7.2. ROSTLASH TAVSIFLARI
Rostlash tavsiflari deb, dvigatelning asosiy ko'rsatkichlarini tirsakli
valning o'zgarmas aylanishlar chastotasida (« = const) bir yoki bir nechta
rostlash parametrlari miqdoriga bog'liqligiga aytiladi.
Bir nechta tezlik va yuklama rejimlarida aniqlangan rostlash tavsiflarini
seriyasi (bir nechtasi) dvigatelni mos kelgan tizimlarini (yonilg'i uzatish,
o't oldirish, purkash, bosim ostida kiritish va boshqalar) rostlanishini
tanlash, baholashga va turii rejimlarda rostlash parametrlarini eng maqbul
qiymatlarim o'zgarish qonuniyatlarini aniqlashga imkon beradi.
7.2.1. UCHQUNDAN O‘T OLDIRILADIGAN DVIGATELNING
ARALASHMA TARKIBI BO'YICHA ROSTLASH TAVSIFI
Aralashma tarkibi bo'yicha rostlash tavsifi deb, dvigatelning tezlik
rejimi va boshqa omillarni doimiyligida, shuningdek, Ne ni miqdori
bo'yicha aralashmaning turii tarkibi uchun o't oldirishni ilgarilatish
burchagi (O'IB)ning eng maqbul qiymati (<?>„. ,•, = (pn. it opT) da aniqlana-
digan dvigatelning asosiy ko'rsatkichlarini aralashma tarkibiga bo'lgan
bog'liqligiga aytiladi.
Aralashma tarkibi bo'yicha rostlash tavsifi uchta har xil usullar bilan
aniqlanishi mumkin:
— havo sarfining taxminan doimiyligini (Gh = const) ta’minlaydigan
karbyuratorning drossel to'smaqopqog'ini (DTQ) o'zgarmas holatida
(fP* = const);
— dvigatelning (Nc = const) quwati o'zgarmaganda;
— o'zgarmas yonilg'i sarfida (Gyit = const).
O'rtacha yuklamalarda keltirilgan uchta usuldan foydalanish mumkin.
Birinchi usul oddiy hisoblanadi, ikkinchi usul to'g'riroq hisoblanadi,
chunki aniq sharoitda avtomobilning harakatlanishi uchun aralashma
tarkibiga bog'liq bo'lmagan o'zgarmas quvvatga ega bo'lishi kerak; DTQ
ning ochilish darajasi va aralashma tarkibi birgalikda yonilg'ining eng kam
sarfida ushbu quwatning ta’minlanishini amalga oshirishi kerak. To'liq
yuklamalar rejimlarida faqat birinchi usul, salt yurish rejimlarida esa faqat
ikkinchi usul yaroqli hisoblanadi. Uchinchi usul DTQ holatining o'zga-
rishida kiritish o'tkazuvchi quvurdagi bosimni o'zgarishiga yonilg'i uzatilishi
bog'liq bo'lmagan yonilg'i purkash tizimiga ega bo'lgan dvigatellarni
sinashda foydalaniladi.
Bir nechta tezlik rejimlarida va DTQ ning bir nechta holatlarida aniqlangan
aralashma tarkibi bo'yicha rostlash tavsiflarini seriyasi quyidagi holatda foy-
dalaniladi:
— tadqiqot qilinadigan rejimlarda dvigatelning quwat, tejamkorlik va
zaharlilik ko'rsatkichlari chegaralarini aniqlash uchun;
— yonilg'i uzatish apparatlarining rostlanishini tanlash yoki uning sifatini
baholash uchun;
274
- dvigatelning chegara ko'rsatkichlarini absolut qiymatlari bo'yicha va eng
vi и к >n quwatiga, tejamkorligiga va IG zaharliligini chegara miqdoriga mos keladigan
и il.ishma tarkibi bo'vicha ishchi jarayon sifatini baholash uchun.
Aralashma tarkibi bo'yicha rostlash tavsiflarini olishda a ni o'zgarishi,
>d tida, yonilg'i sarfini o'zgartirish yo'li bilan amalga oshiriladi. Karbyuratorli
Ivig.itellarda a ni o'zgarishiga bosh dozalovchi jikleming o'tish kesimini
niHissimon igna yordamida yoki karbyurator qalqovich kamerasidagi
osunni o'zgartirish bilan, benzin purkalanadigan va elektron usuli bilan
.iiqariladigan dvigatellarda esa forsunka impulsini boshqaruvchisi
l.ivomiyligini o'zgartirish bilan erishiladi.
DTQning o'zgarmas holatida olingan aralashma tarkibi bo'yicha rostlash
i.ivsihni tahlili (birinchi usul) eng yuqori quwat (7Vf maj) va yonilg'ini eng
I mi solishtirma sarfi (gt, mil)) mos holda quwatli vatejamkoiii (aTcj)
deli .Haladigani turii aralashma tarkibida erishishini ko'rsatadi (7.1- rasm).
= const bo'lganda p. miqdor^/a nisbatga proporsionai bo'Iadi. Aralashma
l>n muncha quyuqlashganda (a = cq) rpja miqdor eng yuqori qiymatga erishadi
.1 barcha energetik ko'rsatkichiar \pj, pc, TV,) ham eng yuqori qiymatga ega
bo'Iadi Bu holat \/a miqdomi yonilg'i bilan kiritilgan issiqlik miqdoriga pro-
i>oiMonalligi bilan tushuntiriladi, shuning uchun rpja nisbat тц ni yonilg'i bilan
kumlgan issiqlik miqdoriga bo'lgan ko'paytmasini, ya’ni idikator ishga aylan-
an issiqlik miqdorini xarakterlaydi. a < bo'lganda nisbat kamaya boshlaydi
v.i p( ni pasayishi sodir bo'Iadi. Bundan tashqari mos holda miqdor kamayadi
.1 ushbu sabablar oqibatida pe, (/Vc) qiymat ham kichiklashadi.
Aralashmani ma’lum oraliqqaeha suyuqlashishi a,, max da indikator
I IK ortadi, bu yonishning to'liqligi va tezligi birgalikda olinganda eng
uiaqbuliga, shuningdek, IG issiqlik sig'imining miqdori ham eng maqbu-
hga mos keladi. Aralashmaning keyinchalik suyuqlashishi alangalanish sha-
loiimi vomoiilashishiga va yonish tezligini kamayishiga olib keladi, bu hr ni
kaniavisliid.i va g ni ko'payishida ifodalanadi. gc ga ni ozayishi ham ta’sir
qiladi Bn sahabga ko'ia Inln ga inuvoliq keluvehi aKj a mox dagidan bir-
niiiiii liaga kam bo'Iadi Aralashma h.iddan tashqari suyuqlashganida dviga-
Iclmng ishlashi iiob.uqaim bo’lib qoladi, hallo bu ayrim silindrlarda va
kllaid.i yonishni m iv|iid b<> Im.ishgigai h i olib keladi
Shunday qilib, kaibymaloini maqbul losllanishi va aKj oralig'ida
bo'lishi kerak. lo'liq yukl.inia rejimlarida aralashma larkihi ak ning miqdoridan
biiiniinchaga suyuqroq qilib o'nialilishi maqsadga muvollq hisoblanadi: bunda
jiivvaini I...2% pasayishi lejamkodikiii laxminan l()nc ga ortishiga olib
ki ladi Qismiy yuklamalarda aralashma tarkibi a ni qiymatiga nisbatan
birmunchaga quyuqroq qilib o'rnalilishiga inliliniladi: bu tejamkoriikni kam
pasayishida aralashmani suyuqlashishi, havo haroratining pasayishi va
lexnologik og'ish holatlanda va boshqalar rezervni ta’minlaydi.
Ikkinchi usul bilan rostlash tavsifi olinishida (/V = const) ale. birinchi
holat kabi va G a laming eng kichik qiymatlari bilan aniqlanadi
(7.2-rasm).
275
Yuklama va aylanishlar chastotasini pasayishi bilan eng maqbul rostlash
doirasi aralashmaning quyuqroq sohasi tomon siljib torayadi. Aylanishlar
chastotasini pasayishida a(cj ni kamayishi kiritish o'tkazuvchi quvurida
aralashma hosil bo'lishini va zaryadning silindrda turbulentlanishini
yomonlashishi bilan bog'liq. Yuklamani pasayishida silindrdagi harorat va
bosimni pastroq bo'lishi tufayli alangalanish va yonish sharoitini
yomonlashishi, shuningdek, zaryadning qoldiq gazlar bilan suyultirilishini
ortishi oqibatida yonilg'i va kislorod qiymatlarini kamayishi ham alej ni
kamayishini keltirib chiqaradi.
Zamonaviy benzinli dvigatellarda yuklamaning keng doirasida alcj 1,1...1,2
oralig'ida yotadi, DTQ ni berkila borishida a|e|=0,9... 1,00 gacha kamayadi.
Ish jarayoni takomillashgan dvigatellarda a|cj 1,35... 1,4 ga erishadi. Aralashma
tarkibi bo'yicha rostlash tavsifi asosida eng maqbul rostlanish tavsifini (MRT)
olish mumkin (7.3-rasm). Bu holatda yuklamaning har bir qiymati uchun
gen|jn rostlash tavsifidagi solishtirma yonilg'i sarfi egri chizig'iga tutashtiruv-
chi egri chiziqni o'tkazish yo'li bilan aniqlanadi. Tutashtiruvchi egri chiziqni
tegib turish nuqtasi berilgan yuklama uchun a, tpu.,, va tjv laming bitga-
likdagi eng maqbuli (optimali)ni ko'rsatadi. Berilgan yuklamada eng kam
solishtirma yonilg'i sarfini ta’minlaydigan a ning miqdori samarali suyulti-
rish chegarasi aef deb ataladi.
Uchinchi usul bilan aralashma tarkibi bo'yicha rostlash tavsiflarini
olishda, ya’ni Gyo = const bo'lganda aralashma tarkibini tejamkorligi
bo'yicha G ning har bir qiymatida
7. i-rasm. Drossel to'snia qopqoqning
o'zgarmas holatida (r)v = const)
aralashma tarkibi bo'yicha rostlash
tavsifi = 100%,
n = 2000 min 1.
eng maqbulini me’yori bo'lib, havo-
ning sarfiga yoki aralashma tarkibiga
bog'liq bo'lgan eng yuqori quwat
xizmat qilishi mumkin (7.4-rasm). Bu
holatda eng maqbul rostlash tavsifini
olish uchun bunday rostlash tavsif-
larini har bir tarmog'ining eng yuqori
quwat /V. nuqtalarini birlashtirish
yetarli hisoblanadi. Agar yonilg'i sarfi
o'miga Gyo ga proporsional bo'lgan
forsunkalarni boshqarish impulsining
davomiyligi r ishlatilsa, olinadigan
yonilg'i uzatish qonuni r = f(Gx)
benzin purkalishini boshqarish uchun
baza matritsalarini qurishga boshlan-
g'ich material bo'lib xizmat qiladi.
Zaharli moddalar otqinini me’yori
(6.12-bandga qarang) ta’minlash
tizimining rostlanishini tanlashda
qo'shimcha cheklanishlar sifatida
ko'rilishi mumkin.
276
7.2.2. O'T OLDIRISHNING
II GAR1LATISH BURCHAGI BO'YICHA
ROSTLASH TAVSIFI
O't oldirishning ilgarilatish burchagi
bo'yicha rostlash tavsifi deb, tirsakli valning
o'zgarmas aylanishlar chastotasida
(// = const) va DTQ ni doimiyligida
(y\ir = const) dvigatelning asosiy
ko'rsatkichlarini o't oldirishning ilgarilatish
burchagiga (O'OIB) bog'liqligiga aytiladi. Bu
diartlar dvigatel to'lishining o'zgarmasligi-
iii (i/v = const) va aralashma tarkibining do-
iiinyligini belgilaydi (a = const).
Bunday tavsiflar quyidagi holatlarda foy-
dalaniladi:
— yonilg'i uzatish tizimini berilgan ro-
sil.inishida dvigatelning turli tezlik va yuklama
lejimlarida ishlashida O'OIB ni eng
7.2-rasm. Quwatning doimiyligida
aralashma tarkibi bo'yicha
rostlash tavsifi:
Nc = 15,7Ш; n = 2000 min1.
uiaqbulini aniqlash uchun;
dvigatelning chegaraviy quwat va tejamkorlik ko'rsatkichlarini aniqlash
uchun;
— O'OIB ni boshqaruvchi avtomatlarining rostlanishini tanlash uchun;
— yonilg'ining oktan soniga bo'lgan talabini baholash uchun.
Yonilg'ining sarfini o'zgarmas bo'lishi tufayli Ne va gc larni <po-,/ ga
bo'lgan bog'liqligi teskari xususiyatga ega
(7 S-rasm), /V ning eng yuqori qiymati va
,<! ning kichik qiymati <pn. u ni bir xil
uuqdoiida erishadi. Ushbu O'OIBeng maq-
bul fp., ,i opt deb ataladi. Agar
V.. и <P„ порт bo'lsa, o't oldirishni ke-
< hikishi v.i (p„-,t > <pv-порт bo'lsa, erta
bo-.hl.inr.lii deb ataladi.
I laqiqiy siklda O'OIB ni eng maqbul
qiymatidan og'ishi termodinamik siklda
YI K I IN g.i nisbatan issiqlikberish paytini
o'zgarishiga ekvivalent hisoblanadi. Siqish
lakliinng oxinda va porshen YUCHN dan
o'lgandan so'ng kengayish taktining
boshlanishida yonishi natijasida ajralib
cluqqan issiqlik kengayishi darajasini
kamayishi tufayli YUCHN da berilgan is-
siqlik kabi to'laligicha foydalanilishi mum-
kin emas.
7.3-rasm. Eng maqbul rostlash
tavsifi: iVh = 1,1/, n = 2000min~1
277
7.4-rasm. Gyo = const bo‘)ganda
aralashmaning tarkibi bo'yicha
rostlash tavsifi.
Ilganroq o't oldirishda siklning рг va T larini
ko'tarilishi tufayli issiqlikni devorga o'tishdagi
isrofi, shuningdek, ishchi jismni sizishi tufayli
yo'qotish ko'payadi. Bu ichki enetgiyaning
o'zgarishiga va foydali ish bajarishga sarflangan
issiqlik miqdorini kamaytiradi. Bu holatda ken-
gayish chizig'i eng maqbul o't oldirishdagi chi-
ziqdan pastda joylashadi, bu IG haroratini pasa-
yishiga olib keladi (7.6-rasm).
Ilgariroq o't oldirishda yonish kamerasi
sathi haroratini va yonmagan aralashmaning
so'nggi ulushini ко payishi tufayli dvigatelning
detonatsiyaga moyilligi ortadi.
O't oldirishning kechikishida kengayish
jarayonida ishchi jism harorati ko'tariladi, bu IG orqali issiqlikning
yo'qolishiga va dvigatelning ayrim detallarini o'ta qizishiga olib keladi. O'OIB
IG ning zaharliligiga jiddiy ta’sir qiladi (6.1.3-bandga qarang).
O'OIB ning eng maqbul qiymati <Ро-.ц.орт dvigatelning ish rejimiga bog'liq.
Aylanishlar chastotasi n ning ortishi bilan tirsakli valning burilish burchagida
ifodalangan yonishning boshlang'ich fazasini davomiyligi ortadi. YUCHN
ga nisbatan yonishning ikkinchi fazasini eng maqbul holatini saqlab turish
uchun o't oldirishning ilgarilatish burchagini ko'paytirish kerak.
Dvigatel yuklamasini kamayishida siqish oxirida silindrdagi bosimning
pasayishi, ishchi aralashmada IG ning nisbiy miqdorini ko'payishi, uchqun
razryadi eneigiyasini kamayishi, zaryad turbulentlanishini pasayishi tufayli
aralashmani alangalanish sharoili yomonlashadi. Bularning barchasi ham
yonishni boshlang'ich fazasining davomiyligini ko'paytiradi va O'OIB ni
oshirilishini talab qiladi.
Ayrim hollarda IG dagi N0x miqdorini kamaytirish maqsadida yoki
detonatsiyani yo'qotish uchun sun’iy ravishda O'OIB eng maqbuli jloPT
dan kamaytiriladi.
7.2.3. DIZELNING YONILG'I PURKASHNI
ILGARILATISH BURCHAGI BO'YICHA ROSTLASH TAVSIFI
Dizelning asosiy ko'rsatkichlarini, tirsakli valni o'zgarmas aylanishlar
chastotasida (и = const) va yonilg'ini o'zgarmas sikllik uzatilishida purkashni
ilgarilatish burchagi (^.,7) ga bo'lgan bog'liqligi purkashni ilgarilatish
burchagi (PIB) bo'yicha dizelning rostlash tavsifi deb ataladi. Ushbu shart
r)v va a laming doimiyligini belgilaydi.
Bu tavsif dizelning turli tezlik va yuklama rejimlarida ishlashida PIB ning
eng maqbul qiymatini aniqlashda foydalaniladi.
Umuman dizelning PIB bo'yicha rostlash tavsifi uchqundan o't
oldiriladigan dvigatelning O'OIB bo'yicha rostlash tavsifiga o'xshash. Yonilg'i
278
..и hr i doimiyligi tufayli pc va gelarni PIB ni
< up maqbul qiymati <ppil ga nisbatan bog'-
liqligi teskari xarakteiga ega (7.7-rasm);
/»in eng katta va gc ni eng kichik miqdorlariga
I'lB ni eng maqbuli deb ataladigan
< livm.it ida erishiladi.
Agar (рр.„ < <рр.цоР1 bo'lsa, purkash
kcchikkan va <Pp.h > <Pp.u.opt bo'lsa,
pnikash ilgari boshlangan deb hisoblanadi.
Purkash ilgariroq boshlanganida
.il ingalanishni kechikish davri va tez yonish
l i/asi davrida ajralib chiqadigan issiqlik miq-
doii ko'payadi, shuning uchun pt va
\p / A^max ko'tariladi.
PIB ni ko'payishi bir vaqtning o'zida
qor.ikuya miqdorini kamayishiga va IG dagi
.i/ot oksidi qiymatini ko'payishiga olib keladi.
Dizellarda, odatda, <PP.u. ni <Рр.ц.„р1 ga
nisbatan birmuncha kam qilib o'rnatiladi.
Bunda ge ni ozgina ortishi issiqlik va mexanik
vuklamalami kamayishiga va azot oksidlari
miqdorini pasayishiga olib keladi.
7.3. YUKLAMA TAVSIFLARI
Yuklama tavsifi (YUT) dvigatelning asosiy
ko'rsatkichlarini uning yuklamasini
i.ivsiflaydigan parametrlari ^Ne,Mk,pe)
dsn biriga bog'liqligi ko'rinishini o'z ichiga
oladi. Ular doimiy aylanishlar chastotasida
iniqlanadi.
YUT rejimlarida ishlash elektr
pcneratorlarini, nasoslami, kompressorlami,
ir iktorlarni yuritishda foydalaniladigan
dvigatellar uchun ayniqsa xos hisoblanadi.
Xususan, YUTyo'l qarshiligini o'zgaruvchan
sharoitida avtomobilning uzatmalarini birida
o' zgarmas tezlikdagi yurishida dvigatelning av-
7.5.-rasm. O‘t oldirishning
ilgarilatish burchagi bo'yicha
rostlash tavsifi:
pv = 0,50; a = 1,01.
7.6-rasm. O't oldirishning eng
maqhulida, ilgariroq bo'lishida va
kcchikishidagi indikator
diagrammalar.
eng maqbul o't oldirish
ilgariroq o't oldirish
o't oldirishni kechikishi
tomobilda ishlashini imitatsiya qiladi.
Dvigatelning YUT bo'yicha asosiy
ko'rsatkichlari G va qc hisoblanadi. Smash
inaqsadiga bog'liq holda ko'rsatkichlar sifatida
IG dagi zaharli moddalar miqdori, IG ni
tutab chiqishi (dizellar uchun), dvigatelni " ' ~
279
to'ldirish ko'rsatkichlari (j]v, Gh, Лрк) havoning ortiqlik koeffitsiyenti, O‘OIB
uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatellar uchun yoki PIB dizellar uchun, IG
ning harorati (t) va boshqalar ishlatiladi.
YUT ni olishda dvigatel shtatdagi yonilg‘i uzatish va o‘t oldirish tizimlari
bilan jihozlanadi.
YUT ni o‘ng tomonidagi chekka nuqtasi (/Vc max) dvigatel berilgan
aylanishlar chastotasida erishishi mumkin bo'lgan eng ko'p yuklamaga muvofiq
keladi (uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar) yoki rostlovchi a’zosini tiigakka
tegib turgan holatida uning miqdori (dizellar).
YUT ni rostlash sinovlari natijalari bo'yicha ham qurish mumkin. Bunday
YUT aytib o'tilganidek, eng maqbul rostlash tavsifi (MRT) deb ataladi.
Haqiqiy YUT ni rostlashni eng maqbul tavsifi bilan taqqoslash dvigatelning
yonilg'i uzatish va o't oldirish tizimlarining rostlanishlarini to'g'ri tanlanganligi-
ni baholashga imkon beradi.
YUT larida quyidagi xarakterli nuqtalar aniqlanadi:
— yonilg'ini eng kam solishtirma sarfi va unga mos keluvchi yuklama
miqdori shuningdek, a ham;
— Ne max rejimdagi yonilg'ini soatiga sarfi (Gy<) max) va a;
— salt yurish rejimdagi yonilg'ini soatiga sarfi va a.
7.3.1. UCHQUNDAN O'T OLDIRILADIGAN
DVIGATELNING YUKLAMA TAVSIFI
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda quvvatni o'zgarishiga,
asosan, silindrlaiga kirayotgan yonuvchi aralashma miqdorini o'zgartirish
hisobiga erishiladi (DTQ holatini o'zgartirish bilan).
YUT rejimlarida aralashma tarkibi /V ni har bir qiymatida nazariy jihatdan
tejamkor bo'lib qolishi kerak(a = a,cy). To'liq yuklamali rejim bundan
istisno bo'Iadi, lekin miqdoriy rostlash imkoniyati tugagamda va
max bo'lishini ta’minlash faqat aralashmani quwatli tarkibigacha
quyuqlashtirish holatida erishish mumkin.
Silindrlarning to'lishini va shtatdagi tizim bilan aniq qiymatlari
ta’minlanadigan a va <p(l. n larni biigalikda o'zgarishi dvigatel ishchi jarayoniga
va ko'rsatkichlariga murakkab ta’sir qiladi (7.8-rasm). Dvigatelning asosiy
ko'rsatkichlarini o'zgarish xarakteri/д va r)M laming o'zgarishini bitgalikdagi
ta’siri bilan aniqlanadi (7.9-rasm). YUTbo'yicha 77,. ni miqdori aralashma
tarkibi va O'OIB ni qiymati bilan aniqlanadi, kattalik esa, odatda,
faqat dvigatelning yuklamasiga bog'liq.
DTQ ning to'liq ochilishida, rjm ni eng yuqori miqdori bo'lishiga
qaramasdan yonilg'ini kimyoviy chala yonishi tufayli (acl), rj,
kichiklashadi va gc ko'payadi (7.9-rasm).
DTQ ni yopilishi yonilg'i uzatish tizimini tejamkor aralashma tarkibiga
yaqin aralashma bilan ta’minlaydigan ishga o'tkazadi (a = 1,1...1,2), bu
280
ц, ni orttiradi. Yonilg'ini eng kam
samarali solishtirma yonilg'i sarfi
ii,, = q,qm ko'paytmani eng ko'p
miqdori bilan aniqlanadi va u
odatda Ne = (0,8...0,9) Ne max
qiymatga mos keladi (7.8- va 7.9-
rasmlaiga qarang).
Biroq DTQ ning yopilishi
yonuvchi aralashma alangalanishi-
ni va yonish sharoitini
yomonlashishiga olib keladi. Bo-
ning natijasida a ni birmuncha ka-
maytirish kerak, yaxshi
tejamkorlikni ta’minlash uchun
aralashmani a = 0,90.. .0,95
gacha quyuqlashtirish kerak, bu
ayniqsa kam yuklama va salt yurish
rejimlarida muhim hisoblanadi
(7.8-rasmga qarang). Bu sababga
ko'ra, yonishni birinchi fazasi
davomiyligini ko'payish farqini
kamaytirish (o'rnini qoplash)
uchun o't oldirishni ilgarilatish
burchagini orttirish lozim.
DTQ ni yopilaborishida
yonish sharoitini yomonlashishi
va aralashmani quyuqlashishi q,-
7.7. -rasm. Dizelning yonilg'i
purkashni ilgarilatish burchagi
bo‘yicha rostlash tavsifi.
ni bir qanchaga kamayishiga olib keladi,
(7 .9 - r ni soshiradi. Lekin g^/CAQni bog'liqligiga t]m ni
o'zgarishi kuchli ta’sir qiladi. /V,ni kamayishi bilan mexanik yo'qotishlar
quwati ozgina o'zgaradi. Biroq indikator quwatni kamayishi oqibatida rjm
tezlik bilan pasayadi, salt yurish rejimida nol qiymatiga erishadi (7.9-rasm).
Bu yuklamani kamayishi bilan gc ni jadal suratda oshishiga olib keladi,
chunki issiqlikning ko'p qismi foydali ishga sarflanmasdan mexanik yo'qo-
tishlarni yengishga sarflanadi.
Bu holat juda kam yuklama rejimlarida dvigateldan foydalanishni maqsadga
muvofiq emasligini ko'rsatadi.
Yuklama tavsifi bo'yicha IG dagi zaharli tashkil etuvchilar miqdori a,
Tjv va O'OIB ni birgalikdagi ta’siri bilan aniqlanadi.
7.3.2. DIZELNING YUKLAMA TAVSIFI
Yuklama tavsifini olishda yuklamani kamayishiga yonilg'i nasosi reykasini
siljitish yo'li bilan yonilg'ini sikllik uzatilishini kamaytirish orqali erishiladi.
281
Bosimsiz kiritiladigan dizelda (7.10-a rasmda r]v egri chizig‘i 08...0,9
oralig'ida joylashgan) yuklamani kamayishida a ortishini yonilg'ini soatiga
sarfi Gyi ni kamayishi keltirib chiqargan, ushbu vaqtda havoni soatiga sarfi
birqancha ko'payadi (3.1.7-bandga qarang). Yonish natijasida ajralib
chiqadigan issiqlik miqdorini kamayishi tufayli IG harorati Tr pasayadi. a
ni ortishi IG ni tutab chiqishi Dk ni kamayishiga, shuningdek, 77, ni
o'sishi natijasida gj ni ham kamayishiga olib keladi. Biroq eng kam
yuklamalarda yonilg'i purkash jarayonlari sifatini va to'zitilishini yomonla-
shishi tufayli gt ni miqdori ortishi mumkin. Yonilg'ining samarali solishtirma
sarfi eng kam miqdoriga odatda, yuklamaning 70...80% da erishadi. To'liq
yuklamalarda a va 77, laming kamayishi tufayli ge ortadi, kam yuklamalarda
esa r]m ni kamayishi bilan bog'liq holda ko'payadi.
Turbonadduvli dizelda (7.10-b rasm) yuklamani kamayishida turbina
oldidagi IG ning harorati Tt ni pasayishi bilan bog'liq holda gazni ega
bo'lgan ishi kamayadi, bu turbina va kompressomi aylanishlar chastotasini
kamayishiga olib keladi. Buning natijasida bosim ostida kiritilayotgan havoning
parametrlari pasayadi: bosim pk, harorat Tk va havoni sarfi Gh. Bu o'z
navbatida turbina orqali gaz sarfini va turbina oldidagi gazni qarshi bosimi p7
ni kamayishiga olib keladi, oqibatda turbina va kompressomi aylanishlar
chastotasini qo'shimcha ravishda kamayishiga olib keladi. Jarayon dizel bilan
turbokompressor (TK) ni biigahkda ishlashida yangi rejim o'rnatilgunicha
davom etadi, odatda, bu bir necha sekund davom etadi.
Turbonadduvli dizelda yuklamani pasayishi natijasida havo sarfini kamayishi
a ni asta-sekin oshiradi. a ning o'zgarishining bunday xarakteri TT ni asta-
sekmlik bilan pasayishini keltirib chiqaradi, pk va Tk laming pasayishi natijasida
to'ldinsh koeffitsiyenti kamayadi. Yuklamani pasayishida TKning FIK
7.8.-rasm. Karbyuratorli dvigatelning
yuklama tavsifi:
e = 9; 11 = 2000 min ', iVh = 1,51.
kamayadi, bunday holat uni ish rejimini
hisoblanganidan og'ishi bilan tushuntiriladi.
Bu nadduv bosimi pk ni turbina oldidagi
qarshi bosim pfga qaraganda ko'p miqdorda
pasayishini keltirib chiqaradi va kam yukla-
malarda gaz almashinuviga sarflanadigan
ishni oshishi tufayli geni qo'shimcha ravishda
ko'payishigaolib keladi. Shuning uchun kam
yuklamalarda turbonadduvning rostlanishi-
ni qo'Hash maqsadga muvofiq hisoblanadi.
Yuklamani ortishida IG ning tutab
chiqishi va detallami issiqlikdan zo'riqishi
ko'payadi, yuklama bo'yicha dizelni
kuchaytirish chegarasi ushbu ikki miq-
dor bilan aniqlanadi, bularning birinchisi
kritik darajaga yaqinlashadi. Turbonadduvli
dizellar (nadduvsiz bilan taqqoslaganda)
o'rtacha va yuqori aylanishlar chastotasida
282
a ning ko'p qiymatiga ega bo'ladi,
shuning uchun ularni kuchaytirish
chcgarasi, odatda, silindrdagi
dctallami va TK turbinasi g'ildiragini
issiqlikdan zo‘riqishi bilan aniqlanadi.
7.4. TEZLIK TAVSIFLARI
Dvigatelning asosiy
ko'rsatkichlarini uning boshqarish
qismlarini o'zgarmas holatida tirsakli
valning aylanishlar chastotasiga
bog'liqligi tezlik tavsifi deb ataladi.
Bir qancha tezlik tavsiflari orasida
amaliyjihatdan muhim bo'lgani tashqi
tezlik tavsifi (TTT) hisoblanadi. TTT
uchqundan o't oldiriladigan dvigatel-
larda DTQ ni to'liq ochiq holatida yoki
yonilg'i uzatishni boshqarish qismini
7.9-rasm. Karbyuratorli dvigatel
ko‘rsatkichlarining yuklama tavsifi
bo'yicha o'zgarishi: n = 2000 mirr1
c = 7; /к* = 6.0 /.
dizelning nominal quwatini ta’minlaydigan holatida aniqlanadi.
Dvigatelning boshqarish qismini oraliq holatlarida olingan tezlik tavsiflar
qismiy tavsiflar deb ataladi.
TTT ni rejimlari, dvigatelning boshqarish qismini o'zgarmas va eng
chekka chegara holatida, qarshiligi o'zgaruvchan yo'l sharoitlarida
avtomobilni harakati uning avtomobilda ishlashini imitatsiya qiladi. TTT ni
rejimlari DTQ ni to'liq ochiq holatida (uchqundan o't oldiriladigan
avigatel) yoki rostlagichning asosiy prujinasini tortilishi oxirgi chekka
chegara holatida (dizellar) avtomobilning tezlanishini amalga oshirilishida
ko'proq o'ringa ega bo'ladi.
Tezlik tavsiflarini olishda dvigatelning tezlik rejimini o'zgartirilishi tormoz
tuzilmasi yordamida tashqi yuklamani o'zgartirish orqali ta’minlanadi. Agar
dvigatel aylanishlar chastotasini cheklagichi yoki rostlagichi bilan
jihozlanmagan yoki ular uzib qo'yilgan bo'lsa, u holda tashqi tezlik tavsifi
nmb dan 1,1 nmm gacha oralig'ida olinadi.
TTT dvigatel ishlashini foydalanish rejimlarini yuqori chegara
maydonini ko'rsatadi. TTT rejimlarida dvigatel eng yuqori issiqlik va mexanik
yuklamalarni his etadi va IG bnan ko'p miqdordagi zaharli moddalarni
ajratib chiqaradi.
TTT dvigatelning asosiy pasport tavsifi bo'lib, unga asosan uning asosiy
texnikaviy ko'rsatkichlari baholanadi.
Dvigatel tuzilmalar va jihozlar bilan standartga muvofiq ravishda
komplektlanganligiga bog'liq holda netto va brutto quwatlari aniqlanadi.
Birinchi holatda dvigatel seriyali jihozlar bilan komplektlangan bo'lishi
lozim (shamol parrak, generator, havo tozalagich, shovqin so'ndit^ich va
283

7. IO-rasm. Dizelning yuklama tavsifi:
a — bosimsiz havo kiritish; b — turbonadduv va havoni sovitish.
boshqalar), ularning nomlari standart bilan aniqlanadi, rostlanishi esa texnik
talabga muvofiq bo'lishi kerak. Dvigatelga xizmat qilmaydigan, quwat
iste’mol qiladigan qo'shimcha tizimlar uzib qo'yiladi (tormoz tizimini kom-
pressori, rul boshqarish nasosini gidrokuchaytitgichi, kondensioneming
kompressori va boshqalar).
Brutto quwatini aniqlashda dvigatelga xizmat qiladigan ayrim tuzilmalami
uzib qo'yishga yoki olib qo'yishga yo'l qo'yiladi, shuningdek, uning ayrim
tizimlarini eng maqbul rostlanishidan (shtatli bo'lmaganini) foydalanishga
ham ruxsat etiladi. Shuning uchun brutto quwati netto quwatidan ko'p
bo'ladi.
Atrof-muhit sharoiti (bosim, harorat, namlik) dvigatelning ishlashiga
va uning ko'rsatkichlariga murakkab shaklda ta’sir qiladi. Turli atmosfera
sharoitida olingan sinash natijalarini taqqoslash uchun TTT bo'yicha dvi-
gatelning quwat ko'rsatkichlari standart atmosfera sharoitiga keltiriladi:
atmosfera bosimi - 100 kPa (750 mm simob ustuni), havo harorati
Ta = 298K, quruq havoni parsial bosimi ph = 99 kPa, yonilg'i harorati (dizel
uchun) rcyo = 298K.
Л%, Mki},pei) laming keltirilgan qiymatlari sinash davridaolingan /V,
Mk va pr laming miqdorlarini atrof- muhit bosimiga va haroratiga, havoning
namligiga va dvigatel turiga (uchqundan o't oldiriladigan yoki dizel) bog'-
liq bo'lgan tuzatish koeffitsiyentiga ko'paytirish bilan olinadi.
284
7.4 1 UCHQUNDAN O'T OLDIRILADIGAN
DVIGATELNING TEZLIK TAVSIFI
TTT yonilg'i uzatish tizimini ko'pchilik tezlik rejimlarida aralashmani
quvvatliktarkibiga yaqin bo'lishini ta’minlaydigan shtatli rostlanishida oli-
n.idi (7.11- va 7.12-rasmlar).
O't oldirish tizimini shtatli rostlanishi (po. it » ср„-.ц.орт п* У°к> o'rtacha
v.i past aylanishlar chastotasida detonatsiya sodir bo'lishi bilan cheklangan
(/ ni ta’minlaydi.
n ning ortishi bilan silindrlar devoriga issiqlikning o'tishida uning nisbiy
isrofini kamayishi sodir bo'ladi, aralashma hosil bo'lish sifati yaxshilanadi
va yonishning ikkinchi fazasini vaqt birligidagi davomiyligi qisqaradi (lekin
IVB burchagi bo'yicha davomiyligi graduslarda deyarli saqlanadi). Bu ayla-
nishlar chastotasini ortishi bilan q, ni ko'payishiga va uni keyinchalik sta-
billashishiga olib keladi (7.12-rasm); q, ni barqarorlashishiga devorga issiq-
lik yo'qotilishini oshiradigan yonib tugash fazasini birmuncha cho'zilishi
yordam qiladi. q, / a nisbat xuddi shunga o'xshash ko'rinishda o'zgaradi
(7.12-rasm) Shunday qilib, uchqundan o't oldiriladigan dvigatelning ish
jarayonini sifati uning tezlik tavsifi bo'yicha kuchaytirilishi mumkinligini
me’yorlamaydi.
Aylanishlar chastotasiga bog'liq holda ni o'zgarish xususiyati ayrim
umumiy qonuniyatga ega bo'lishiga qaramasdan turli dvigatellar uchun bir
xil emas (3.1.7-bandga qarang).
Yengil avtomobil dvigatellari uchun ning eng katta qiymati yuqori
aylanishlar chastotasi doirasida (7.11 -rasmga qarang), dvigatelning nominal
quwatini yuqori bo'lishini
la’minlaydi, nihoyat
avtomobilning katta tezligini
va tezlanish dinamikasini
yaxshililigini aniqlaydi. Yuk
avtomobillarining dvigatellari
uchun rjv ning eng katta qiy-
mati past va o'rtacha
aylanishlar chastotasida
avtomobilni yaxshi tortish
xususiyatiga ega bo'lishini
ta’rrwateydi (7.12-rasm).
q,,a va q„ laming
birgalikdagi ta’siri p. (n)
ning o'zgarishini mos
bo'lgan xarakterini
aniqlaydi: past aylanishlar
chastotasida uning kamayishi
q( va qv larni kamayishi
7. / 1-rasm. Yengil avtomobil karbyuratorli
dvigatelining tashqi tezlik tavsifi: iVh = 1,5/.
285
bilan bog'liq, yuqori aylanishlar chastotasida esa faqat qv ni kamayishi
bilan bog‘liq.
Mexanik isroflarning o‘rtacha bosimi n ni ortishi bilan chiziqli qonunga
yaqinlashish bo'yicha o'sadi (7.12-rasm), bu p. (n) ni o'zgarish xarakteii
bilan birgalikda n ni ortishi bilan qm ni asta-sekin (monotonno)
kamayishiga olib keladi.
n ni past qiymatlarida pe ni kamayishi p. ni kamaytiradigan omillar
bilan aniqlanadi (ya’ni q,. va qv), q > wmJtmax bo'lganda esa t]v va r/m larni
kamayishi bilan sodir bo'Iadi. Odatda, karbyuratorli dvigatellar uchun
nmk max= (0,55...0,70)p„ moslanuvchanlik koeffitsiyenti esa
Km = Mk nux I Mk„ 1,10...1,30 oralig'ida yotadi.
n ni ortishi bilan TV ni ortishi «ga proporsional bo'lgan sikllar chastotasining
o'sishi pe ni pasayishidan ustivor bo'lgunicha davom etadi (7.11-rasmga
qarang). Ushbu ikki omil bir-birining o'rnini to'ldirgan paytda dvigatelning
quwati eng yuqori qiymat Nc max ga erishadi. Odatda, «wemax > «„•
« > nNemx bo'lgan holatda mos holda pm ni o'sishi va qv ni kamayishi bilan
bog'liq holda TV ni keskin kamayishi ro'y beradi. DTQ to'liq ochiq bo'lib
= pm bo'lganda nominaldan 30...50% ga ortiq bo'lgan eng yuqori aylanishlar
chastotasi («r)ga erishib, dvigatel salt yurish rejimiga o'tadi. Bunda aralashma
tarkibida va demak, jarayonda jiddiy o'zgarish sodir bo'lmaydi. Yengil avtomobil
dvigatellarini qisqa vaqt davomida
bunday rejimga o'tishi hech
qanday xavf tug'dirmaydi.
Qaytma-ilgarilanma harakat-
lanuvchi massalari nisbatan ko'p
bo'lganligi tufayli dvigatel
detallarini yuklaydigan inersiya
kuchlarining yuqorililigi, ishon-
chlilik nuqtayi nazaridan eng
yuqori aylanishlar chastotasi yuk
avtomobillarining dvigatellari
uchun xavfli hisoblanadi. Shuning
uchun bunday dvigatellar n > nn
bo'lganda yonilg'i-havo aralash-
masining uzatilishini kamaytiradi-
gan aylanishlar chastotasini chek-
lagichlari bilan jihozlanadi (5.11-
bandga qarang).
TH ni grafigida (7.11-rasmga
qarang) standart sharoitiga
keltirilgan burovchi momenti va
quwati qiymatlarini, shuningdek,
yonilg'ining soatiga sarfini egri
chiziqlari ham ko'rsatiladi.
7.12-rasm. Yuk avtomobili karbyuratorli dvigate-
lining tashqi tezlik tavsifi bo'yicha ishchi
jarayoni asosiy ko'rsatkichlarining o'zgarishi:
iVh = 6,0 /.
286
TTT bo’yicha solishtirma yonilg’i
sarfining o’zgarishi q,qm ko’paytma
bilan aniqlanadi. n ning kichik
qiymatlarida ge ni ortishi ni kamay-
ishi bilan, yuqori qiymatlarida esa qm
ni kamayishi bilan bog'liq. n = nr
bo’lgan holatda ge = oo bo’Iadi.
TTT bo’yicha n ning ortishi bilan
IG haroratini ortishi, bu sikl
davomiyligini qisqarishi va dvigatelning
ayrim detallari haroratini ko’tarilishi,
shuningdek, yonilg’ini yonib tugash fa-
zasini uzayishi oqibatida yonishda va ken-
gayishda silindr devorlariga issiqlik beri-
lishini kamayishi bilan bog’liq.
IG dagi zaharli moddalar miqdori
TTT bo’yicha a, q>o.it laming
birgalikdagi ta’siri va aralashma hosil
qilish va yonish sharoitlari bilan aniq-
lanadi (6.1.3-bandga qarang).
Qismiy tezlik tavsiflar (7.13-rasm)
DTQ ning o'zgarmas oraliq holatida
olinadi. DTQ ni yopila borishi n ni orti-
shi bilan q„ ni keskinroq kamayishiga
olib kelib, p. ni mos holda kamayishini
keltirib chiqaradi. p, ning kamayishi peni
miqdoriga bevosita ta’sir qiladigan qm ni
7.13-rasm. V8 karbyuratorli
dvigatelning tashqi va qismiy tezlik
tavsiflari
(/Ил=7,7/): -^,= 100%;
—.^ = 70%; ______-
anchaga kamayishiga sabab bo’Iadi. DTQ qancha ko’p yopila boshlasa
pe(n), Mh(ri). Ne(n) bog’liqlikshuncha tik bo’Iadi. Bunda ulaming engyuqori
qiymatlari aylanishlar chastotasini kamayish doirasi tomon siljiydi.
DTQ ning ozgina yopilishida, qv ni kamayishi ko’p bo’lmaganida,
dvigatel qismiy tezlik tavsifi bo’yicha ishlaganida TTT bo'yicha ishlagandagiga
nisbatan uning tejamkorligi yaxshi bo’lishi (gn, min ni kamayishi)
mumkin. Bu ta’minlash tizimi ishlashini suyuqlashgan aralashma tarkibini
tayyorlashga o’tganligi bilan bog’liq.
DTQ ni keyinchalik berkila borishi bilan ni kamayishi oqibatida gcmjn
ni ortishi sodir bo’Iadi, DTQ ni juda ko’p yopilishida esa /; ni kamayishi
oqibatida ham sodir bo’Iadi.
7.4.2. DIZELNING TEZLIK VA REGULATOR
(ROSTLOVCHI) TAVSIFLARI TASHQI TAVSIFNING SHAKLLANISHI
Dizelning tezlik tavsifini ko’rinishi foydalaniladigan rostlagichning turiga
bog’liq bo’Iadi. Barcha rejimli rostlagich prujinasi eng ko’p cho’zilganda
287
tashqi tezlik tavsifi regulator tarmog'i bilan aniqlanadi (5.4.2-bandga qarang)
(7. 14-g rasm). Bunda tashqi tezlik tavsifi deb, eng kam aylanishlar chastotasidan
nominal nn aylanishlar chastotasigacha bo'lgan qismiga aytiladi. и„...лхтах
oralig'ida tavsifni regulator tarmog'iga ega bo'lamiz. Dizel tezlik tavsifi bo'yi-
cha ishlaganda yonilg'i nasosini reykasi tirakka tegib turgan holatida bo'ladi.
Tavsif nx max da tashqi yuklama 0 dan eng yuqori burovchi moment
rejimiga mos keladigan yuklamagacha o'zgarishida aniqlanadi. Dvigatel
ko'rsatkichlarini n ga bog'liqligmi grafikda ko'rsatilishida tezlik tavsifini
regulator tarmog'i bilan olamiz (7.14-a rasm). Agar dvigatel ko'rsatkichla-
ri samarali quwatga yoki burovchi momentga bog'liq holda ko'rsatilsa, unda
regulator tavsifini olamiz (7.15-rasm).
Rostlagich prujinasini cho'zilishi eng ko'p miqdoridan kam bo'lsa,
qismiy tezlik tavsifi aniqlanadi. Ularni aylanishlar chastotasiga bog'liq holda
ham qurish mumkin (5.38-A rasmga qarang). Bunday tavsiflarda tashqi tezlik
tavsifini faqat bir qismi tasvirlangan (shakllangan) bo'ladi.
Dizelning tashqi tezlik tavsifi. Havoning sikllik uzatilishi VhT]vpk ga
teng bo'ladi. Bosimsiz kiritiladigan dizelda pK = p{} va havoning sikllik
uzatilishini aylanishlar chastotasiga bog'liq holda o'zgarishi to'ldirish
koeffitsiyentini o'zgarish xarakteri bilan aniqlanadi (7.14-c rasmga
qarang).
7.14-rasm Tashqi tezlik tavsiflari:
a — regulator tarmog'i bilan; b — bosim ostida kiritish bilan.
288
Rostlanmaydigan gaz turbinali nadduvli dizelda aylanishlar chastotasini
o'sishi bilan turbina orqali gazlarning sarfi va turbinada bosimni pasayish
«Liraiasi ortadi, bu o‘zi bilan TK valining aylanishlar chastotasini ortishiga
olib kelib, pk, Tkva pK larni ham oshiradi. p*va Tk larni ko‘tarilishi pa/pk
nisbatni ortishiga va zaryad isishini kamayishiga olib keladi, shuning uchun
to'idirish koeffitsiyenti ortadi.
Agar bosimsiz kiritiladigan (nadduvsiz) dizelda r]v eng katta miqdoiga,
odatda, ba’zi o‘rtacha aylanishlar chastotasi (eng kam va nominal oralig‘i)da
ega bo‘lsa, bosim ostida kiritiladigan (nadduvli) dizelda to'idirish
koeffitsiyentining eng yuqori qiymati katta aylanishlar chastotasi tomon siljiydi
va ko'proq nominal aylanishlar chastotasida sodir bo’ladi (7.14-b rasmga qarang).
Shuning uchun rostlanmaydigan gazturbinali nadduvli dizelda havoning
sikllik sarfi aylanishlar chastotasini o'sishi bilan rjv va pK larni ortishi
natijasida ko'payadi. Oraliq aylanishlar chastotasiga (nominal bo'lmagan)
sozlangan va rostlanadigan nadduv tizimlari (bosim ostida kiritish)
qo'llanilsa, n funksiyada silindrlami massah to'lishini o'zgarish xarakteriga
jiddiy ta’sir qiladi, xususan aylanishlar chastotasini pasayishida massali
to'lishini jiddiy ko'payishini ta’minlaydi.
Turbinaning soplo apparati kuraklarini burish bilan rostlanadigani TK
kam o'lchamga ega bo'lgan holatida, odatda, murakkabligi, narxining yuqoriligi
va mexanizmini ishonchliligi yetarlicha bo'lmaganligi tufayli ishlatilmaydi.
TK ni oraliq aylanishlar chastotasiga sozlanishi mohiyatiga ko'ra samarali
kesimi eng kam bo'lgan turbina tanla-
nishini bildiradi. Bu barcha aylanishlar
chastotasi oralig'ida ят va лк laming
ortishini va pk ni ko'tarilishini ta’min-
laydi. Biroq bunda yuqori aylanishlar
chastotasida chiqarish ishi haddan
tashqari ko'payib ketishi mumkin.
= f (ri) ning berilgan bog'lig'ida
past aylanishlar chastotasiga sozlash, past
chastotalarda tejamkorlikni yaxshilani-
shini ta’minlaydi, chunki bu yerda a va
indikator FIK lar o'sishining ijobiy
ta’siri ustuvor turadi.
Yuqori aylanishlar chastotasida
chiqarish ishining ko'payishini salbiy
ta’siri ustun turadi va tejamkorlik
yomonlashadi. Aylanishlar chastota-
sini keng miqyosida ishlaydigan di-
zellar uchun bunga bog'liq holda
turbinani chetlab gazlarni o'tkazib
yuborishni qo'Hash zarur bo'lib qoli-
shi mumkin.
7.15-rasm. Bosimsiz kiritiladigan
dizelning rostlagich tavsifi.
289
6
7
7.16-rasm. Boshqariladigan kombinirlangan (bosim ostida kiritish)
va turbinani chetlab gazlarni o‘tkazib yuboradigan dizelning prinsipial sxemasi:
1 — «Ruts» rusumli yurituvchi kompressor; 2 — silindr kallagi; 3 — bosim ostida
kiritiladigan havo sovitgichi; 4 — elektromagnit klapan, 5 — boshqarishning elektron bloki;
6 — aylanishlar chastotasi datchigi; 7 — YUBYON reykasining siljish datchigi;
8 — klapanni boshqarish pnevmasilindri; 10 — gaz o'tkazib yuborish klapani;
11 — turbokompressor; 12 — yurituvchi haydovchini uzib qo'yish muftasi;
13 — haydovchi yuritmasini uzib qo'yuvchi muftasini boshqarish pnevmosilindri.
Agar o'tkazib yuborish rejimlari (katta aylanishlar chastotasijda havoning
ortiqlik koeffitsiyentini kamayishi va oqibatida indikator FIK ni kamayishi,
chiqarish ishini pasayishi tufayli mexanik FIK ni o'sishidan kam darajada
ro'y bersa o'tkazib yuborish to'g'risidagi yechim qabul qilinadi.
Dizelning yuqori aylanishlar chastotasida TK vali aylanishlar
chastotasini haddan tashqari oshib ketishi oqibatida ham o'tkazib yuborish
zarur bo'lishi mumkin.
Kichik o'lchamli TK uchun turbinaning rostlashni qo'llanishi mumkin
bo'lgan boshqa usullari ham mavjud, masalan turbina g'ildiragi kuraklariga
gazni ktrishdagi eng kam samarali kesimi va burchagini o'zgartirishni
ta’minlaydigan kiritish patrubkasida profillangan siljiydigan maxsus detail
yordamida. Nihoyat, dizelning tashqi tezlik tavsifini radikal usul bilan
shakllantirish, bu boshqariladigan kombinirlangan (bosim ostida kiritishni)
nadduvni qo'llash hisoblanadi, bunda kompressor (TK) va yurituvchi kom-
pressor ketma-ket ulangan (7.16-rasm), lekin past aylanishlar chastotasida
havoni siqish vazifasini yurituvchi kompressor, yuqori aylanishlar
chastotasida esa TK bajaradi. Dvigatelning ma’lum aylanishlar chastotasiga
290
Mb.Nm
1177
1079
981
883
785
8Г25
773
723
^P»,ApT,
MPa
0,1ff
0,08
0,06
0,0 ft
0,02
Я (ok-soaf)'
217,6 r.
209 L
190,« I-------------------------------
Ю00 1200 1900 1600 1800 2000 2200
n, min
198,5
191,2 „
183,8Xar<
faflzo
X>9,1~ -
XvA-
m,o-
333
125,0-313
*7 5-3293
110.3
103,0
2,2 Gtl-Wsoal
2JJ-J900
- 1200
- 1000
- BOO
600
- 900
JO
JO
313
353
7.17-rasm. Boshqariladigan
kombinirlangan naddnvli dizelning
tashqi tezlik tavsifi.

crishishida va yetarlicha kam
vuklanishida yurituvchi kompressor
avtomat ravishda uzib qo'yiladi.
kichik yuklamalarda va ayniqsa,
vuqori aylanishlar chastotasida
uirbniani chetlab gazlarni o'tkazib
vuboradigan klapan ham avtomat
uvishda ochiladi.
Bosim ostida kiritishning bunday
tizimi dizel ishlashini barcha
iciimlarida bir vaqtning o'zida bu-
invchi moment zaxirasini va
lejamkorlikni yuqorililigini
i.i'minlashga imkon beradi. 7.17-
i.ismda KamAZ vaMADI tomonidan
ishlab chiqilgan, bosim ostida kiritish
boshqariladigan kombinirlangan
lizimli dizelning tashqi tavsifi ko'rsa-
lilgan. Yurituvchi kompressomi uzib
qo'yish tjm ni oshishini va ge ni
kamayishini ta’minlaydi. O'rtacha aylanishlar chastotasida TK ta’minlaydigan
bosim ostida kiritishni bosimi gazlarni o'tkazib yubormagan holda ham yetarlicha
bo'ladi. Eng yuqori aylanishlar chastotasi oralig'ida o'tkazib yuboruvchi klapanni
ochiq holatida TK ta’minlaydigan bosim ostida kiritishni bosimi yetarli deb
hisoblanadi. O'tkazib yuborish klapanini ochiq turishi chiqarish ishini
kamaytiradi, rjm ni oshiradi va ge ni kamaytiradi.
Kam yuklamalarda yurituvchi kompressomi uzib qo'yilishi va o'tkazib
yuborish klapanini ochiq turishi dizelning aylanishlar chastotasi kichik
bo'lganda maqsadga muvofiq hisoblanadi, chunki kiritish qismlari oldidagi
havo zichligining kichikligi havoning ortiqlik koeffitsiyentining yuqoriligi-
ni ta’minlaydi, yurituvchi kompressomi uzib qo'yish va o'tkazib yuborish
klapanlarini ochiq turishi esa dizelning ni va tejamkorligining oshishini
ta’minlaydi. pc~n koordinatlardagi ko'p parametrli tavsifda rostlash doi-
rasi (7.5-§ ga qarang) 7.18-rasmda ko'rsatilgan.
Umumiy holda a ni aylanishlar chastotasiga bog'liqlik xarakteri v\vpk/Vs
majmua bilan aniqlanadi.
Yonilg'ining sikllik uzatilishi И ga ta’sir qilib, a = f(ri) bog'liqlikni
(istalgan) har qanday xarakterini ta’minlash mumkin.
M’b =
V.PyoHu4i4rn у _
291
bo'lishini e’tiborga olib, quyidagini olamiz:
M — К ^vPkHuViVm
IV,b ~ ----~j-----
a /0
ya’ni, a ni aylanishlar chastotasi bilan o'zgarish xususiyati tashqi tezlik
tavsifini shakllantirishda asosiy boshqaruv omillarining biri bo'lib
hisoblanadi.
Havoni bosimsiz kiritiladigan dizel uchun MB = А, wwbn bunda
л _ r P»Hi a
~ лт z Agar sikllik uzatish a ni miqdori o'zgarmas holatda qoladi-
gan qilib o'zgartirilsa, u holda moment qvq,qm ga proporsional ravishda
o'zgaradi. Ushbu holatda aylanishlar chastotasini pasayishida kamayadi,
esa ortadi. Л/^ni eng yuqori qiymatini = max bo'lganda olamiz.
Mh ni qo'shimcha oshishi a ni ma’lum oraliqqacha kamaytirishda olinishi
mumkin. Ushbu holatda n ni kamayishi bilan a = idem dagiga qaraganda
r)j sezilarli kamayadi. Bu yerda a ni kamayishi bo'yicha cheklash tutab
chiqish me’yori bilan bog'liq. Shuning uchun nadduvsiz dizelni burovchi
momenti zaxirasini oshirish irnkoni cheklangan va u, odatda, 10... 12%
dan ortmaydi. Havo bosim ostida kiritiladigan dizelda
7.18-rasm. Kombinirlangan bosim
ostida kiritish va turbinani chetlab
gazlarni o'tkazib yuborish
boshqariladigan dizelning ko'p
parametrli tavsifi: A doira-yurituvchi
haydovchi ulangan; В doira-yurituvchi
haydovchi uzib qo‘yilgan; D doira-
yurituvchi haydovchi uzib qo'yilgan va
klapanlar ochiq.
Mh = Al™«-,bu yerda
'()
Bunda yana bir boshqariladigan
pK miqdor paydo bo'Iadi. Yuqorida
ko'rsatib o'tilganidek, pk = f {ri)
ni bog'liqlik xarakteriga ta’sir
qilishning radikal yo'li mavjud.
Shuning uchun bosim ostida
kiritiladigan dizelning burovchi
momenti zahirasini orttirish
irnkoni ko'p va zaxira qiymati
35...40% ga yetadi.
Bosim ostida kiritiladigan
dizellaming tashqi tezlik tavsifini
shakllantirishda bosim ostida kiri-
tuvchi agregatlaming tavsifi muhim
ahamiyatga ega bo'Iadi. Yurituvchi
kompressor bo'lgan holatda uning
FIK ini oshirish yuritishga
sarflanadigan quvvatni
kamayshini, demak dvigatelning
292
mexanik FIK oshishini va samarali solishtirma yonilg'i sarfini kamayishini
tn’minlaydi. Gazturbinali bosim ostida kiritishda TK ning FIK ni ortishi
gaz almashinuvidagi yo'qotishlaming kamayishini oqibati hisoblanadi,
.liuningdek, dvigatel qm ini ortishi va gc ini kamayishi ham.
Dizelning parametrlarini aylanishlar chastotasiga bog'liq holda o'zgarish
x.irakteriga ma’lum darajada ta’sir qilishni mumkinhgi dizel va bosim ostida
kiritish agregatlari tavsiflarini ustma-ust tushishini eng maqbulini beradi.
Shunday qilib, dizelning aylanishlar chastotasi n ni pasayishida chiqarib
tashlanadigan gazlami ega bo'lgan ishini TK da bo'ladigan ishqalanishdagi
yo'qotishni kamayishiga nisbatan keskinroq pasayishi oqibatida ro'y beradi-
gan turbinaning samarali FIK ini anchaga kamayishiga yo'l qo'ymaslikka
erishish, shuningdek, foydalanishda ko'proq uchraydigan rejimda kompressor
I-IK ni eng yuqori qiymatini ta’minlash mumkin. Dvigatelning bosim ostida
kiritish tizimining sozlanishi transport vositasining transmissiyasining turi
va foydalanish sharoitlarini e’tiboiga olgan holda amalga oshirilishi lozim.
Bosimsiz kiritiladigan va bosim bilan kiritilishi rostlanmaydigan dizellar
uchun yonilg'i uzatishni tezlik tavsifini to'g'ri tuzatishdan tashqari teskari
luzatishga o'tishga ham majbur bo'linadi. Bunday yo'l bilan past aylanish-
l.ir chastotasi doirasida dizel to'liq yuklamada ishlaganda IG ni tutab
chiqishini kamayishiga erishiladi.
a = /(«) bog'liqlik xarakteri ko'p jihatdan aylanishlar chastotasini
o'zgarishi bilan q,. ni va IG haroratini o'zgarishini belgilaydi. Aylanishlar
chastotasini ortishida qoidaga ko'ra q, kattalashadi, agar havoning ortiqlik
koeffisiyenti doimiy bo'lsa yoki ozgina ko'paysa IG harorati /y esa ko'tariladi.
a ni sezilarli darajada oshishida ma’lum aylanishlar chastotasidan boshlab n
ni o'sishi bilan tT pasayadi (7.14-b rasmga qarang). Aylanishlar chastotasining
pasayishida q(. ni kamayishiga yo'l qo'ymaslik uchun (nominal aylanishlar
chastotasidagi q,. ning qiymatiga nisbatan) a ni sezilarli darajada oshishini
la’minlash kerak. Buni yonilg'i uzatishni tezlik tavsifi va bosim ostida kiri-
lishni ta’minlaydigan agregatlar tavsiflarini biigalikda mos holda tanlash
bilan amalga oshirish mumkin. Yuqorida ko'rsatib o'tilganidek, n ning
pasayishida a ni sezilarli darajada orttirish qiyinroq, chunki bir vaqtning
o'zida burovchi momentni ma’lum zaxirasiga erishish kerak.
Bosimsiz kiritiladigan dizelda pk = p(1 = const bo'lganligi uchun Mb
va pe laming aylanishlar chastotasiga nisbatan o'zgarish xarakteri
01/ /«)qvqm if°da bilan aniqlanadi. 4,5-a rasmda ko'rsatilganidek, n ni
pasayishida q; / a kamayadi, agar bir vaqtning o'zida a ozgina ortsa.
a = const bo'lganida xarakteri bo'yicha shunga o'xshash bo'lib, lekin
t], I a kamroq o'zgarishga ega bo'Iadi.
Bunga qaramasdan aylanishlar chastotasini nn dan nm gacha pasayishida
(7.14-a rasmga qarang) qv va ayniqsa qm oshishini ustuvorligini ta’siri tufayli
Mb ko'payadi. n ni keyinchalik pasayshida q( / a va q„ laming kichikla-
shishini ustuvorligining ta’siri tufayli burovchi moment kamayadi. Ko'rib
293
chiqilayotgan holatda burovchi moment zaxirasini ortishiga yonilg'i uzatish-
ni tezlik tavsifini tuzatish bilan erishish mumkin. Bunda n ni pasaya borishi
bilan a kamayadi, qf 4.5-a rasmda ko'rsatilganiga qaraganda ko'p darajada
yomonlashadi, lekin q, / a va Mb larni ortishi ta’minlanadi.
Demak, kerakli burovchi moment zaxirasini olish q, kamayishi bilan
bog'liq. Gaz turbinali bosim ostida kiritish tizimi sozlanmaydigan va rost-
lanmaydigan dizellarning burovchi momentining zaxirasi, n chastotasini
nasayishida pt ni kamayishi tufayli bosimsiz kiritiladigan dizellarnikiga qara-
ganda kam bo'lishi mumkin. Agar havo ta’minlanishini mos keladigan yo'l
bilan tashkil etib, n ni pasayishida q(. ni yetarlicha yuqori qiymati saqlansa,
u holda yonilg'ining sikllik uzatilishini ko'paytirish bilan burovchi mo-
ment™ keraklicha o'sishiga erishish mumkin.
Bosimsiz kiritiladigan va, ayniqsa, rostlanmaydigan va sozlanmaydigan
bosim ostida kiritiladigan tizimli dizellar uchun Mh aylanishlar chastotasiga
bog'liq holda nisbatan kam o'zgaradi.
Aylanishlar chastotasini pasayishida qonunga ko'ra q( kamayadi, qm
esa ortadi*. Solishtirma samarali yonilg'i sarfi, q,qm ko'paytmani eng yuqori
miqdorini ta’minlaydigan ayrim o'rtacha aylanishlar chastotasida eng kam
qiymatga erishadi.
Agar dizelda purkashni ilgarilatish burchagining avtomati mavjud
bo'lmasa, uning eng maqbul qiymati esa nominalga yaqin aylanishlar
chastotasi doirasida tanlanadi, u holda past aylanishlar chastotasida
<pp,7 haddan tashqari ko'payib ketadi, bu o'zi bilan рг,Я, (Др/Д<р)пих
larni, detallar haroratini, IG dagi azot oksidi miqdorini va boshqalar-
ni ko'payishiga olib keladi. Agar barcha aylanishlar chastotasida
eng optimaliga yaqin bo'lsa, yonishning eng yuqori bosimi n ni ortishi
bilan o'sadi, bosim ostida kiritilishi rostlanmaydigan dizelda, ayniqsa,
keskin ortadi. (/\p / A<p)maK = f (//) ni o'zgarish xarakteri dvigatel xu-
susiyligini o'ziga xosligiga bog'liq.
Aylanishlar chastotasini ortishi bilan IG ning tutab chiqishi kamayadi,
azot oksidlarini miqdori esa ortadi.
Tashqi tezlik tavsifi bo'yicha /V, Mb, pc va yonilg'ini sarfi standart
atmosfera sharoitiga keltiriladi: barometrik bosim 100 kPa, havoning harorati
25°C va nisbiy namligi 50%. Yonilg'ining standart harorati 25°C, yonilg'ini
standart zichligi esa 0,823 t/m1 deb qabul qilinadi.
Tezlik tavsifini rostlagich tarmog'i. Regulatortarmog'i
bo'yicha dizel ko'rsatkichlarini aylanishlar chastotasiga bog'liq holda shaklla-
nishida, n ni o'sishi bilan avtomat rostlagich amalga oshiradigan sikllik uza-
tishni kamayishi hal qiluvchi bo'lib hisoblanadi. Regulator tarmog'i bo'yicha
n ni o'zgarish oralig'i ko'p bo'lmaganligi tufayli, dizelning ko'rsatkichlarini
* Mexanik FIK ni sezilarli darajada orqaga qaytishga korreksiyalashda n ni kamayishi
o‘rtach.i indikator bosimni tez pasaygani uchun juda kichik aylanishlar chastotasida pasayishi
mumkin
294
o'zgarishi, asosan, yuklamani o'zgarishi bilan bog'liq. Shuning uchun tezlik
tavsifining regulator tarmog'ini tahlil qilish uchun yuklama tavsifini ko'rib
chiqishda keltirilgan ma’lumotlardan foydalanish mumkin.
Regulator tarmog'i bo'yicha rjm ni birmunchaga keskin kamayishini
ko'rsatib o'tamiz, chunki buni yuklamani pasayishidan tashqari birvaqtning
o'zida aylanishlar chastotasini biroz o'sishi ham keltirib chiqaradi. To'ldirish
koeffitsiyenti regulator tarmog'i bo'yicha o'zgarmasligi mumkin, chunki
isish kamayishini ta’siri n ni o'sishi bilan zaryad harakati tezligini ortishi
tufayli kiritish tizimida bosim yo'qolishini ko'payishi bilan o'rni to'ldiriladi.
Dizelning rostlagich tavsifi. Dizel va uning quvvati iste’-
molchisini biigalikda ishlashini tahlil qilishda ayrim hollarda regulator tav-
sifi tezlik va yuklama tavsiflaridan qulayroq hisoblanadi (7.15-rasmga qarang).
Yuklama tavsifiga nisbatan regulator tavsifi tashqi yuklamaga bog'liq holda
ko'rsatkichlar o'zgarishini aniq aks ettiradi, chunki regulator tavsifi bo'yicha
ko'rsatkichlami o'zgarishiga ishlatish jarayonida o'rin bo'lganidek birvaqt-
ning o'zida yuklarna va aylanishlar chastotasi ta’sir qiladi.
Tezlik tavsifiga nisbatan regulator tavsifi yaqqolroq va qulay, ayniqsa,
dizel regulatorda ishlaganda uning olinadigan qismini ko'rib chiqilishida,
chunki tezlik tavsifini mumkin bo'lgan masshtabda qurishda dizel ko'rsat-
kichlari aylanishlar chastotasini ko'p bo'lmagan oralig'ida keskin o'zgaradi,
bu ularning o'zgarish darajasini aniq baholashni va tahlilini qiyinlashtiradi.
Ko'rib chiqilayotgan tavsiflar uchun parametrlari orasidagi o'zaro bog'-
liqlik tezlik tavsifini tahlilida keltirilgan.
7.5. DVIGATELNING KO'P PARAMETRLI
(UNIVERSAL) TAVSIFI
Yuqorida ko'rib chiqilgan dvigatel tavsiflarining ko'pchiligida turli
ko'rsatkichlarini bitta bog'liq bo'lmagan o'zgaruvchiga bog'liqligi tahlil
qilindi: tezlik tavsiflarida n ga nisbatan, yuklama tavsiflarida Ne yoki Mb ga va
boshqalatga nisbatan. Amaliyotda dvigatelning parametrlari va ko'rsatkich-
larini ikki va undan ortiq o'zgaruvchilarga bog'liq holda o'zgarishini
o'lganishga ko'pincha zarurat tug'iladi, buni ko'p parametrli tavsiflardan
foydalanish bilan bajarish mumkin. Tadqiqot qilinadigan ko'rsatkich ko'proq
burovchi moment (yoki pc) — aylanishlar chastotasi koordinatalarida uning
doimiy miqdorlari chiziqlar ko'rinishida tasvirlanadi, bu uning o'zgarishini
dvigatelning yuklama va tezlik rejimlarini barcha maydonlarida tahlil qilishga
imkon beradi.
7.19- rasmda dvigatelning yonilg'i tejamkorligini tavsiflaydigan ko'p
parametrli tavsifi Mt — n koordinatalarida ko'rsatilgan.
ge yoki T)c ning doimiy miqdorlari chiziqlar bilan ko'rsatilgan tavsifi
maydonini yuqorisi tashqi tezlik tavsifi bo'yicha olingan burovchi momenti
egri chizig'i, past tomoni salt yurish rejimiga muvofiq kelgan abssissa
295
7.19-rasm. Мь — n koordinatalarida
dvigatelning ko‘p parametrli tavsifi.
yonilg'i tejamkorligi, masalan, Ne =
o'qi, o’ng va chap tomonlari esa eng
yuqori va eng past aylanishlar
chastotasi bilan cheklangan. Tahlil
qilish qulay bo'lishi uchun grafikda
Ne ning doimiy qiymatlariga mos
keladigan chiziqlarto'ri qayd qilinadi.
Bunday tavsiflarni tahlili dvigatel
ishlashini tejamliroq rejimi doirasini
tezda baholashga, bir nechta dviga-
tellarni o'zaro yoki ushbu dvigatel
modifikatsiyasi natijalarini
taqqoslashga, eng foydali (qulay)
ishlash rejimini tanlashga yordam
beradi. Dvigatelning bir xil quwati
n va Mh laming birgalikdagi turli
qiymatlarida olinishi mumkin; bunda
yonilg'i tejamkorligi farqlanadi. Dvi-
gatel (va avtomobil)ning eng yaxshi
30 kVtga teng bo'lgan quwatida eng
yaxshi tejamkorlik n{ va Mhl laming birgaligida bo'ladi (7.19-rasm). Demak,
shunga o'xshash ko'p parametrli tavsiflar ko'chmas qurilmalar dvigatella-
rining ishlashini tejamkor rejimini tanlash yoki avtomobil transmissiyasining
uzatmasi nisbatini aniqlash uchun qulay hisoblanadi.
Ko'p parametrli tavsiflarni Mh— n koordinatalarida qurish bir nechta
yuklama va tezlik tavsiflari asosida bajariladi. Boshlang'ich tavsiflar soni
yetarlicha bo'Imagan holatda izo chiziqni oraliq nuqtalari grafik
interpolyatsiyasi bilan topilishi mumkin.
Ko'p parametrli tavsiflar faqat yonilg'i tejamkorligini, mexanik FIK
va boshqani tahlil qilishda ishlatilib qolmasdan, boshqa parametrlar kechishini
ko'rib chiqishda ham ishlatilishi va ular boshqa koordinatalarda qurilishi
mumkin.
Boshqarishni mikroprotsessor tizimlarini joriy qilinishi sababli ko'p
parametrli tavsiflarda a, (p„, ,7 kabi va boshqalar paramet darning doimiy
miqdorlarini chiziqlari ko'proq tasvirlanadi, bu keyinchalik dasturli
boshqarish tizimi uchun boshqariladigan parametrlar qiymatlarini muvofiq
kelgan matritsalarini qurishga imkon beradi (7.7-bandga qarang).
Ko'p parametrli tavsiflarning qurishni EHM dan foydalanib
avtomatlashtirish mumkin. Buning uchun tadqiqot ma’lumotlari (masalan,
yuklama tavsiflari yoki ko'p omilli tajribalar natijalari) matematikaviy
bog'liqlik bilan approksimatsiya qilinadi, so'ngra ulardan tadqiqot qilinadi-
gan parametrning doimiy qiymatli nuqtalarini koordinatalari topiladi. Ushbu
nuqtalar ko'p parametrli tavsiflarni grafiklarida qayd qilinadi va izochiziqni
hosil qiluvchini chiziqli, kvadratli yoki murakkabroq bog'liqlik bilan qismlari
bo'yicha approksimasiya qilinadi.
296
7.6. DVIGATELLARNING BARQARORLASHMAGAN REJIMLARDAGI
TAVSIFLARI
Foydalanish sharoitida avtomobil dvigateli ko‘proq barqarorlashmagan
rcjimlarda (BMR) ishlaydi. BMR lar orasida tezlatish rejimi ko'proq ahami-
yatli hisoblanadi. BMR lar doimiy aylanishlar chastotasida ham bo'lishi
mumkin, tashqi yuklamani o'zgarishida uni saqlash bevosita haydovchi
yoki avtomat rostlagich yordamida amalga oshiriladi.
Dvigatelni ishga tushirish va qizdirishdagi barqarorlashmagan rejimlar,
shuningdek, nobarqaror bo'ladigan majburiy salt yurish (MSYU) rejimlari
ham ekologik nuqtayi nazardan noqulay hisoblanadi.
Xususan, BMR laming belgisi bo'lib, dvigatel beradigan energiya va
iste’molchi sarflagan energiyaning tengsizligi (disbalans) hisoblanadi. Agar
energiya dvigatel va iste’molchining burovchi momentlari bilan (M) xa-
rakterlansa, u holda ushbu shart quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi:
Mh-M4=±Jd^, (7.2)
bunda: J — tirsakli val o'q chizig'iga keltirilgan dvigatel-iste’molchi tizimini
aylanma va qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi massalari inersiyasining
qutbiy momentlarining yig'indisi. Bunday BMR lar dvigatelning tezlik re-
jimini o'zgarishi bilan bog'liq.
BMR ning umumiy belgisi bo'lib, dvigatel holatini baholaydigan
parametrlaridan hech bo'lmaganda birini vaqt bo'yicha o'zgarishi
hisoblanadi.
BMR laming ketma-ketligi ko'rinishidagi dvigatel ish rejimini
o'zgarishi o‘tish jarayoni deb ataladi, ya’ni o'tish jarayoni vaqt bo'yicha
tartiblashtirilgan BMR larni ko'pchiligi hisoblanadi. Agar ushbu o'tish
jarayonini tashkil etuvchi barcha BMRlarda dvigatel holatini
xarakterlaydigan barcha parametrlar qiypiati o'xshash BR lardagi qiy-
matlariga mos kelsa, unday o'tish jarayonlarini kvazistatsionar deb ataladi.
Dvigatel valini aylanishlar chastotasi miqdorini va boshqarish qismlari
holatini bir xilligidagi rejimlar o'xshash deb tushuniladi.
O'tish jarayonini sodir bo'lishiga, odatda, dvigatelning boshqarish
qismlari (DBQ) holatini o'zgarishiga yoki tashqi yuklamani o'zgarishiga
tashqi ta’sir sabab bo'lib hisoblanadi. O'tish jarayonida dvigatelning
ko'rsatkichlari ta’sir boshlanishidan keyin o'tgan vaqtga va ta’sirning
turiga bog'liq bo'ladi.
Dvigatelning tezlik rejimini o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan o'tish
jarayonlarida chiqishdagi energetik ko'rsatkichlarni o'xshash BR larini mos
kelgan qiymatlaridan farqlanishi, iste’molchiga beriladigan samarali burovchi
moment (л/^Jga ta’sir qiladigan dvigatelning mexanik inersionligi bilan
qisman keltirib chiqariladi. Masalan, dvigatelni tezlashishida indikator
moment (M'Jdan faqat ishqalanish, gaz almashinuvi va yordamchi
mexanizmlami yuritish (Л/^jdagi yo'qotishlar miqdoriga farqlanib qol-
297
7.20-rasm. Drossel lo'siuaqopquq tez
ochilishi kcltirib chiqargan o'tish jarayonida
karbyurator (g, = G, /Go) va dvigatel
(g2 = G2I Co ) orqali havo sarfi, kiritish
quvuridagi bosim (p = pK /p0) va
burovchi moment (л/ £ = M h / M bo ) ning
nisbiy oniy o'zgarishi: — karbyurator-
ning birlamchi kamerasi drossel to'smaqop-
qog'ining burilish burchagi; Go, Mhi —
o'tish jarayoni nihoyasiga yetganidan so'ng
havo sarfi va burovchi moment; pQ— atrof-
muhit bosimi; dvigatel ИЯ;
/= 7,7/, n = 1000min-1; ---------
kvazistatsionar o'tish jarayonida
ko'rsatkichlar o'zgarishi.
masdan aylanuvchi va qaytma-
ilgarilanma harakatlanuvchi massa-
larning tezlashishiga sarflangan
miqdoricha ham farqlanadi:
bunda: Jn— dvigatelning aylanma
va qaytma-ilgarilanma harakatlanuv-
chi massalari inersiyasini val o'q
chizig'iga keltirilgan qutbiy momenti
(keyinchalik — dvigatelni inersiya
momenti).
ga mos keluvehi
(adekvatli) ko'rsatkich sifatida dvi-
gatelning ko'rsatilgan massalarini
tezlashishiga bo'lgan sarfni o'z ichiga
oladigan nobarqaror rejimlariga
kvazjeffektiv burovchi moment
(М" } tushunchasi qo'llaniladi. U
holda Mhh - Mb ning farqi
o'xshash BR va BMR lardagi dvi-
gatelning ishchi jarayonlari va ichki
yo'qotishlarini mos kelgan tashkil
etuvchilarining farqlanishi bilan
bog'liq.
O'tish jarayonlari ni
o'zgarishida ifodalanadigan t]v ni,
silindrlardagi aralashma tarkibi a ni,
aralashma hosil qilish, yonish va
issiqlik ajralib chiqish sharoitini
o'zgarishiga olib keladi. Masalan,
uchqundan o't oldiriladigan
dvigatelni tezlashishidan oldingi
boshlang'ich rejimi DTQ ochilish
burchagi cpx ni kamligi, kiritish
o'tkazuvchi quvuridagi bosim pkni
pastligi va mos holda undagi
yonuvehi aralashma miqdorini ng
kamligi bilan xarakterlanadi.
Aksincha, DTQ to'liq
ochilishida kiritish quvuridagi bo-
sim va undagi yonuvehi
aralashmaning miqdori eng ko'p
bo'Iadi. DTQ tezlik bilan ochilishida
298
kai byurator orqali yoki kiritish quvunga kinshida havoning sarfi Gt dastlabki
paylda dvigatelning to'lishmi emas, kiritish quvuri hajmida navoning massasini
o'zgarish jadalligini belgilaydi (7.20-rasm.)
Dvigatel silindrlari to lishini belgilaydigan havoni ular orqali sarfi (7,
va Гк larga (n = const bo'lganda) bog'liq va o'xshash BR larni mos
kelgan qiymatlaridan ancha kam (ular shtrix chiziqlar bilan ko'rsatilgan.
’.20-rasm). Aynan ushbu ga^odinamik hodisa M"h miqdorni kvazistatsionar
iioinent Л/*-’ aan farqlanishiga amqlovchi bo'lib ta’sir qiladi Lekin ushbu
aiq DTQ ni ochilishidan so'ng tezda tugaydi. O'tish jarayonlarini gaz
ilmashinuvi tizimiga bo'lgan ta’siri DTQ ning ochilish tezligini kamayi-
.hi bilan pasayadi. DTQ ni to'liq ochilishidagi tezlashish rejimlarida ushbu
omil amaliy ahamiyatga ega bo'lmaydi. Bosim ostida kiritiladigan dizellar-
<la dvigatel va TK ni faqat gaz bilan bog'liqligi va TK ning mexanik iner-
aionligi tufayli tezlashish paytida dizelning energetik ko'rsatkichlarini pa-
..lyishini keltirib chiqaradigan silindrlarni massali to'lishining kamayishi
cho'zilib ketadi.
Bundan tashqari havo miqdorini uzatiladigan yonilg'i miqdoriga mos
kclmasligi aralashmani quyuqlashishiga va IG ning tutab chiqishini ko'pa-
vishiga olib keladi.
BMR lardagi dvigatel detallarining issiqlik holatini ulaming shunga o'xshash
BR lardagi issiqlik holatiga mos kelmasligi dvigatelning issiqlik inersiyasi deb
italadi. Uning o'ziga xosligini xarakteri, o'tish jarayoniga nisbatan yonilg'i
uzatish va gaz almashinuvi tizimlarida davomiyligini ko'pligi hisoblanadi
Kam yuklama bilan dvigatelning tezlashishida issiqlik inersiyasi uning
'“lishini oshirishi mumkin, bu kiritish quvuri gaz bilan isitiladigan dvi-
gatellar, havo bilan sovitiladigan dvigatellar va dizellar uchun xarakterli.
Kiritish quvuri suyuqlik bilan isitiladigan dvigatellarda issiqlik inersiyasi-
ning silindrlarni to'lishiga bo'lgan ta’siri ko'p emas.
Issiqlik inersiyasi aralashma hosil qilish va yonish jarayoniariga sezilarli
larajada ta’sir qiladi.
O'tish jarayonlarida DTQ ning tez ochilishi yoki yopilishi keltirib
hiqargan karbyuratorli dvigatellarning silindriga uzatiladigan yonilg'ini
o'zgarishi qisman karbyuratordagi, qisinan esa kiritish quvuridagi hodisa-
>ar bilan bog'liq. Tezlashishdan oldin yonilg'ini uzatilishi salt yurish tizimi
orqali amalga oshiriladi, bu bosh dozalovehi tizim kanallarida yonilg'i sathini
lasaytiradi.
DTQ ni tez ochilishida yonilg'i oqimi o'z yo'nahshini ditfuzor tomon
o'zgartiradi, lekin yonilg'i to'zitkichdan chiqish paytigacha bosh dozalovehi
tizim kanallarini to'ldirishi kerak. Ushbu transportli kechikishning
davomiyligi 0,4...0,7 s oralig'ida yotadi va dilTuzordagi havo oqimi tezligiga
va karbyuratorni o'ziga xosligiga bog'liq.
Ushbu kechikishning kamaytirishm samarali vositasi bo'lib, ikkilamchi
kamerasi pnevmatik boshqariladigan ikki kamerali karbyuratorlarni
ishlatish hisoblanadi.
299
DTQ tez yopilishida salt yurish tizimi orqali yonilg‘i uzatishni, uning uzun
kanallarini yonilg'i bilan to'ldirilishini zarurligi tufayli kechikishi ham mum-
kin (0,5...1,3 s).
Tezlashishda dvigatelning silindrlarida aralashmani suyuqlashishini boshqa
sababi kiritish quvuri devorlarida yonilg'i pardasini ko'payishi hisoblanadi.
DTQ keskin ochilganda to'zitkichdan oqib chiqadigan yonilg'ining bir
qismi yonilg'i pardasi qalinligini oshirishga sarflanadi, u silindrlarga ancha
kechikib tushadi. Ushbu hodisa bilan bog'liq bo'lgan aralashmani suyuqlashishi
juda ko'p va tezlatish nasosi (TN) yordamida bartaraf qilinadi. TN uzatgan
yonilg'i dvigatel silindriga kirayotgan aralashmani qisman quyuqlashtiradi,
qisman kiritish quvuri devorlarida cho'kindi hosil qiladi va ma’lum vaqtdan
so'ng silindrga kirayotgan aralashmani ikkinchi marta quyuqlashishiga olib
keladi. Aralashma tarkibini stabillashishi DTQ siljishini boshlanishidan 2...4 s
o'tgandan so'ng ro'y beradi.
Dizellarning BMR larida yonilg'ini sikllik uzatilishini shunga o'xshash
BR dagiga nisbatan o'zgarishi yuqori bosimli yonilg'i nasosi (YUBYON)
plunjerini faol yo'liga yuqori bosimli yonilg'i naychasidagi qoldiq bosimni
bog'liqligi bilan bog'langan. Nasos reykasi boshlang'ich holatidan eng ko'p
uzatadigan holatigacha tezlik bilan siljitilishida navbatdagi sikldan (eng ko'p
uzatish siklidan) oldin yonilg'i naychasidagi qoldiq bosim, plunjerni kam
faol yo'lida kechgan oldingi sikldagi (boshlang'ich rejim sikli) qoldiq bosimga
teng bo'ladi. Past aylanishlar chastotasida ushbu qoldiq bosim plunjerni eng
ko'p faol yo'lidagiga mos keladigan miqdoridan ko'p, bu tezlashishdagi bir
qancha birinchi ishchi sikllarida sikllik uzatishni oshishiga olib keladi. Ayrim
hollarda bu IG ning tutab chiqishini oshirishi mumkin.
Dizellarni tezlashishida issiqlik inersiyasining ta’siri ayniqsa devor yonida
aralashma hosil qilishda kuchliroq o'zini ko'rsatadi. Issiqlik inersiyasi alan-
galanishni kechikish davrini uzaytiradi va dizelni bikrli ishlashini orttiradi.
BMR larda dvigatellarni sinash, avtomobildagi yuklanishga adekvat
bo'lgan dvigatel yuklamasini o'lchashga imkon beradigan maxsus
modellashtiruvchi stendlarda o'tkaziladi.
BMR larni dvigatel ko'rsatkichlariga ta’sirini baholash, ularni o'xshash
bo'lgan BR laridagi mos kelgan ko'rsatkichlari bilan taqqoslash orqali
amalga oshiriladi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatelda DTQ ni tez va to'liq ochilishida
amalga oshiriladigan tezlashish jarayoni boshlang'ich va asosiy fazalaiga
ajratilishi mumkin (7.21-rasm). Boshlang'ich fazada davomiyligi r( bo'lgan
o'tish tavsif (/) va (r) lari miqdori va sifati bo'yicha keskin farq
qiladi. Tezlashishning asosiy fazasi (r > r, bo‘lgan)da (r) ni o'zgarishi
uning miqdori va statik tashqi tezlik tavsifi bo'yicha o'zgarishi bilan aniqla-
nadi, lekin M”' a M*. Umumiy holda asosiy fazaning boshlanishi deb,
vaqt bo'yicha hosilalarning uzoq muddat va barqaror mos kelishi hisobla-
nadi: Mnh' » Mbh.
300
7.21-rasm. Karbyuratorning birlamchi kamerasi DTQ ni tez ochisli bilan amalga
oshirilishida karbyuratorli dvigatelning tezlashish jarayoni.
Dvigatel И8, iVh = 7,11.
Tezlashishning boshlang'ich fazasida burovchi moment Л/" (t) ni
o'zgarishi, uning keskin ko'tarilish (1) qismini va uni qisqa vaqt davomida
pasayadigan ayrim qismlari (2 va 3) ni o'z ichiga oladi (7.2l-rasm). Mg' (/)
ni bunday o'zgarish xarakreri drossel to'smaqopqoqni ochilishi keltirib
chiqaradigan kiritish va yonilg'i uzatish tizimlaridagi o'tish jarayonlari
bilan aniqlanadi, shuningdek, dvigatel ishlashini sikllilik omillari bilan
ham, u tufayli kiritishdagi har qanday o'zgarish faqat kiritish va siqish
jarayonlari nihoyasiga yetganidan so'ng dvigatel silindrida amalga oshirilishi
mumkin; shuning uchun (r) egri chiziq ushbu jarayonlarni bajarish
uchun zarur bo'lgan vaqt oralig'iga G2 (t) egri chiziqqa nisbatan faza bo'yicha
siljigan (7.20-rasmga qarang).
Mg’ ning keskin ko'tariladigan qismi 1 (7.21-rasm), asosan, salt yurish
tizimini ishlashi bilan aniqlanadi. 2-qismida Mg ni qisqa vaqtli buzilishi
(7.21-rasm) bosh dozalovchi tizim ulanishini kechikishi va kiritish quvuri
bo'yicha yuqorida yoritilgan hodisalar bilan bog'liq. Л/" ni asta-sekin o'zga-
rish doirasi 3 da buzilishini karbyuratorning ikkilamchi kamerasini ishga
tushishi keltirib chiqaradi (7.21-rasm).
Tezlashishning asosiy fazasini boshlanishi dvigatel tizimlarida o'tish
jarayonlarini uning energetik ko'rsatkichlariga ta’sirini tugash paytiga
mos keladi.
Tezlashishning asosiy fazasida bosimsiz kiritiladigan dizellar
ko'rsatkichlari (yonilg'i nasosi reykasi siljitilgandan va yonilg'i uzatish tizimida
o'tish jarayonlari nihoyasiga yetgandan so'ng), odatda, o'xshash bo'lgan
BR lardagi mos miqdorlarga to'g'ri keladi. Tezlashishning boshlanish faza-
sida va regulator tarmog'iga chiqishda bunday dizellarning energetik
ko'rsatkichlarini o'zgarishi rostlagich konstruksiyasiga bog'liq va uning
dinamikaviy sifati bilan aniqlanadi.
301
7.22- rasm. DTQ tez ochilishi keltirib chiqargan
karbyuratorli dvigatelning tezlashish jarayonida
IG dagi CO miqdorining o'zgarishi.
Turbonadduvli dizelni
tezlashishida TK ning rotorini
mexanikaviy inersionligi tufayli
tirsakli valning aylanishlar
chastotasiga nisbatan massali
to’lishi ko’payishini kechikishi
energetik ko‘rsatkichlarni
kamayishini cho zi’ih ketishiga
(4... 5 s gacha) va ko‘p bo’lishiga
(20%) olib keladi (o’xshash BR
larga nisbatan).
BMR larda dvigatellarning
tejamkorligi, odatda, barcha
o’tish jarayoni uchun
baholanadi. Bu birinchidan
yonilg’i sarfini oniy sarfini
o’lchaydigan ishonchli vositalarning yo’qligi, ikkinchidan yonilg’i uzatish
va uning dvigatel silindrlarida amalga oshirish orasida vaqt bo’yicha uzilish
bo’lishi bilan bog’liq, bu oniy solishtirma samarali yonilg’i sarfi
tushunchasini noo’rin ishlatishga olib keladi.
BMR larda dizellarning tejamkorligi rostlagich turiga sezilarli bog’liq
Shahar sharoitida harakatlanishida eng yaxshi tejamkorlikni (4...6% ga)
ikki rejimli rostlagich ta’minlaydi. Bunga YUBYON reykasini cheklagichga
kam sonli chiqishi oqibatida erishiladi.
DBA ga ta’sir qilish keltirib chiqargan dvigatel tezlashishini o’tish
jarayonlarida, odatda, IG zaharliligini shunga o’xshash BR laridagi mos
kelgan ko’rsatkichlariga nisbatan ortishi ro’y beradi.
CO va CH otqinlarning ko’payishi TN ning qo’shimcha yonilg’i uzati-
shi bilan, ayniqsa, uni ortiqcha ish unumdorligida bog’liq (7.22-rasm).
Ko’paygan yonilg’i pardasini dvigatel silindrlariga yetib kelishi CO ning
ikkilamchi ortishini keltirib chiqaradi.
IG larda CH ni ancha ko’payishi MSYU ga o’tishda, yonilg’i pardasini
jadal bug’lanishi tufayli silindrlardagi aralashmani o’ta quyuqlashishiga olib
kelishida kuzatiladi.
NOx otqinga nisbatan bir xil ma’noli baholash mavjud emas. Agar
tezlashishda aralashmaning quyuqlashishi ustun bo’lsa, NO* otqini kamayadi,
agar aralashmani suyuqlashishi ustun bo’lsa, um biroz ortishi kuzatiladi.
Dizellarda IG ning zaharliligini belgilovchi asosiy omillari bo’lib,
aralashma tarkibi va dvigatelning issiqlik inersiyasi hisoblanadi.
Aralashmaning quyuqlashishini boshlanishi (turbonadduvli dizellarda
davomiyligi ko’proq) CO va CH otqinlarni ko’payishiga, shuningdek, IG
ning tutab chiqishini ham ortishiga olib keladi.
302
Dvigatelning issiqlik holatini pasayishi CH ni ko'payishiga yordam qilib,
odatda, TVC^otqinlarni kamayishiga olib keladi. Ajratilgan yonish kamerali
dizellarda tezlashish rejimlarida zaharli moddalar miqdori, o‘xshash bo'lgan
BR lardagi miqdorlardan ko’p bo'lmaydi. Bu bunday dizellarning issiqlik
holatini barqarorlashganligi bilan tushuntiriladi.
Dizelda zaharli moddalar otqiniga rostlagich turi sezilarli ta’sir qiladi.
Shahar sharoiti harakatida barcha rejimli rostlagichlar o'rniga ikki rejimli
rostlagichlardan foydalanish CO va CH otqinlami ancha kamaytirishga va ,
shuningdek, IG ni tutab chiqishini ham pasaytirishga imkon beradi.
Rostiagichning turi /VOxotqinga deyarli ta’sir qilmaydi.
7.7. DVIGATEL ISHLASHINI KOMPLEKS
MIKROPROTSESSORL1 BOSHQARISH
7.7.1. DVIGATEL VA UNI BOSHQARISHGA TALABLAR
Avtomobil dvigatellariga qo'yiladigan talablarning ko'pchiligi (masalan,
quwatiga, yonilg'i tejamkorligiga, dvigatelning ekologik tavsifiga, uning nar-
xiga, massa tashqi o'lcham ko'rsatkichlariga, ishonchliligiga, ko'rsatilgan yonil-
g'ida ishlashi mumkinligiga va qator boshqalarga talab) muqobil hisoblanadi,
ya’ni bir-biriga qarama-qarshi. Shuning uchun barcha talablami to'Ialigicha
qondirish deyarli mumkin emas va yechim kompromiss asosida qabul qilinadi.
Odatda, dvigatelga tatbiqan u yoki bu talablami bajarishda turii yo'llar
bilan erishish mumkin, shuning uchun bir nechta konsepsiya mavjudligi
to'g'risida gapiriladi, masalan, yuqori tejamkorlik yoki quwat bo'yicha yuqori
kuchaytirilganlik yoki ekologik toza dvigatel.
7.23- rasmda karbyuratorli dvigatelni avtomobilda boshqarishni sodda
sxemasi ko'rsatilgan.
Haydovchi karbyurator (K) ni DTQ ga ta’sir qilib, dvigatelga kiradigan
aralashma miqdorini o'zgartiradi. Haydovchi bir vaqtning o'zida uzatishni
o'zgartirish qutisi yordamida transmissiyani uzatish nisbati uuo.q ni
o'zgartirishi mumkin. Transmissiyani uzatish nisbati avtomobil g'ildiragida-
7.23-rasm. Uchqundan o*t oldiriladigan dvigatelni avto-
mobilda boshqarish sxemasi.
303
gi burovchi momentni o‘zgartirib qolmasdan, dvigatelning ko‘p parametrli
tavsifining ko‘rinishiga qaraganda (7.19-rasmga qarang) dvigatel ishlash
sharoitini o'zgartiradi, chunki avtomobilni berilgan tezlik bilan harakatlanishi
uchun zarur bo'lgan samarali quvvati n va Mh larni birgalikdagi boshqa
qiymatlarida olinadi. Bir vaqtning o'zida dvigatel ko'rsatkichlari — yonilg'i
tejamkorligi, zaharli moddalar otqini, shovqini va boshqalar ham o'zgaradi.
An’anaviy sxema bo'yicha bajarilgan karbyuratorli dvigatellarda ishchi
jarayonlami kechishiga boshqarish ta’sirini imkoni cheklangan. Qizigan dvigatel
uchun DTQ ni berilgan ochiq turishida ushbu imkoniyat a va <ро,л larni
rostlashdan iborat bo'ladi. Ushbu rostlashlami ikkita alohida avtomat amalga
oshiradi: karbyurator va o't oldirish tizimini uzgich — taqsimlagichining
pnevmomexanik avtomati.
Shunday qilib, uchqundan o't oldiriladigan dvigatel n = const bo'lganda,
o'zgarmas atmosfera sharoitlarida va issiqlik rejimida ishlaganda samarali burovchi
momenti, tejamkorligi va ekologik ko'rsatkichlari bir xil ma’noda uch omil
bilan aniqlanadi: qv,a va u.
Bosimsiz kiritiladigan dizelning ishchi jarayonlariga boshqarish ta’sirini
imkoniyati yanada ko'proq cheklangan. Berilgan aylanishlar chastotasida va
sikllik uzatishda ular faqat <ppil ni o'zgarish imkoni bilan cheklanadi.
An’anaviy sxema bo'yicha bajarilgan dvigatellarda ishchi jarayonlar bilan
boshqarish imkonini cheklanganligi tufayli barcha rejimlarda ishchi
jarayonlaming yetarlicha yuqori darajada sifatli kechishini saqlashga muyassar
bo'lmasdan, asosiy muhim rejimlarda ham mumkin bo'lgan ko'rsatkichlar
chegarasini olishga muyassar bo'linmaydi. Masalan: past aylanishlar
chastotasida gaz almashinuvini va dvigatelni barqaror ishlashini yomonlashishi
tufayli, yuqori aylanishlar chastotasida mumkin bo'lgan eng yuqori quwatini
olish uchun gaz taqsimlash fazalarini amalga oshirib bo'lmaydi.
Dvigatelga qo'yiladigan talabni o'zi, uni ishlash rejimiga bog'liq holda
o'zgarishi ham holatni murakkablashtiradi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatelda DTQ ning to'liq va unga yaqin
holatda ochilish rejimida berilgan yonilg'ida detonatsiyasiz ishlashini ta’minlash
bilan eng yuqori burovchi momentni olish eng muhim talab hisoblanadi.
Ushbu dvigatellar uchun qismiy yuklamalarda birinchi o'ringa zaharli
otqinlarni cheklash va yonilg'i tejamkorligini yuqori bo'lish talabi ilgari
suriladi. Bundan tashqari BMR larda o'ziga xos qo'shimcha talablar sodir
bo'ladi (dvigatelni ishga tushirish va qizitish, yuklamani pasaytirish va
ko'paytirish yoki aylanishlar chastotasini tez o'zgartirish va boshqalar).
Dvigatelning barcha rejimlarda ishlashida unga qo'yilgan talabni eng yuqori
darajada qondirish, ishchi jarayonlami eng yaxshi tashkil qilishni ta’minlaydi-
gan boshqarish ta’sirini yangi va qo'shimcha usullarini barpo qilish bilan bog'liq.
Qo'shimcha usullardan ba’zilari, masalan, havoni oraliq sovitish bilan
bosim ostida kiritishni, yonilg'ini taqsimlangan fazalashtirilgan purkashni
(uchqundan o't oldirilgan dvigatellarda), IG dan foydalanishni
(retsirkulyatsiya) va boshqalarni qo'Hash keng miqyosda tarqalgan. Bosh-
304
qalari, masalan, zaryadni uyurma harakati tezligi ы ni, uzatilayotgan yonilg‘i
tarkibini, klapan ko'tarilishini vagaz taqsimlash fazalari o'zgarishini, zaryad
qatlamlanishini boshqarish kabilar foydalanishda tekshirilmoqda va model-
larni cheklangan sonida qo'llanilmoqda.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatelni ishlashiga boshqarish ta’sirini
noan’anaviy usullarini ayrimlari to'g'risida taassurotni 7.1-jadvalni tahlil
qilishda olish mumkin.
Dizellarning rivojlanishi ham shunga o'xshash yo'l bilan bormoqda.
7.1 -jadval
Dvigatel ishlashiga ta’sir qilish usuli Asosiy maqsad Dvigatelning ishchi jarayonlarini va ko'rsatkichlarini asosiy o'zgarishlari
O't oldirish man- balarini soni va uchqun razryadi- ni energetik tav- sifini boshqarish. Aralashmani suyuq- lashish oralig'ini ken- gaytirish. Yonilqi sarfi va zaharli otqiniami kamaytirish. Alangalanish jarayonini o'z- garishi. Aralashmani suyuq- lashish chegarasini oshirish natijasida r/f> t]m va zaharli moddalar otqinini o'zgarishi.
Gaz taqsimlash fazalari va kla- panlar ko'tarili- shini boshqarish. Tashqi tavsif bo'yicha quwat ko'rsatkichla- rini yaxshilash. Yonil- g'i tejamkorligini oshi- rish. Zaharli otqiniami kamaytirish. r/v va Pi larni oshirish, yonil- g'ini oktan soniga bo'lgan talabni oshirmasdan kengayish darajasini oshishini mumkin- ligi, zaryad turbuliziyalanishini va qismiy yuklamalarda suyuq- lashish chegarasini va tp, t]m, rp, larni o'zgarishi.
Yonilg'ini to'zi- tish va bug'lanish sifatini boshqa- rish. Ishga tushirish tavsifi- ni va yonilg'i tejam- korligini yaxshilash. Dvigatelni tezlasha oli- shini yaxshilash. Aralashma hosil qilish, alanga- lanish, yonish jarayonlarini yaxshilash. Aralashmani su- yuqlashish chegarasini ken- gaytirish.
Zaryad qatlam- lanishini bosh- qarish. Yonilg'i tejamkorligini oshirish va zaharli ot- qinlarni kamaytirish. Quwatni sifatli rostlash doirasini kengaytirish. Aralashma alangalanishi va yonishini yaxshilash. Uni su- yuqlashish chegarasini ken- gaytirish, tp, r/m, t/e lami oshi- shi, zaharli otqiniami kama- yishi-
Silindrlar va sikl- larni uzib qo'- yish. Qismiy yuklamalarda yonilg'i tejamkorligini oshirish. Sikl tp ini yaxshilash va dros- sellashdagi yo'qotishlami ka- mayishi. tjc, i]m larni oshishi. Dvigatelni bir tckis ishlashini yomonlashish.
Siqish darajasini rostlash. Yonilg'ini oktan soniga bo'lgan talabni saq- lagan holda dvigatel tejamkorligini oshirish. Qismiy yuklamalarda tp, va larni oshishi.
Dvigatel ishchi hajmini rostlash. Yuqori tejamkorlikni saqlagan holda dvigatel quwatini o'zgartirish. Dvigatel quwatini rostlashda drossellashdan voz kechish hi- sobiga past yuklamalarda tp, t]m va t]e lami oshishi.
305
Davomi
Uzatiladigan yonilg'i tarkibini boshqarish. Ikki yonilg'ili tizimlar. Yuqori oktan sonli yonilg'ini tejash. Eko- logik ko'rsatkichlarni yaxshilash. Muqobil yonilg'ilarni ishlatish. Past yuklamalarda oktan soni kam bo'lgan yonilg'ilar ishla- tilishida yuqori yuklamalarda qo'shilmalar yoki oktan soni yuqori bo'lgan yonilg'iga o'tish hisobiga detonatsiyali yonishni bartaraf qilish. Oktan soni kam bo'lgan asosiy yonilg'ini saqlagan holda e ni oshirish imkoniyati.
Bosimsiz kiritiladigan dizellar uchun qo‘shimcha ravishda ishlash rejimiga
bog'liq holda <p , o'zgartiriladi va mexanik yoki gidromexanik tuzatkichlar
yordamida tezlik tavsifi bo'yicha yonilg'ini sikllik uzatilishi tuzatiladi.
Dizellaming ishchi jarayonlarini boshqarishni keyingi rivojlanishi yonilg'i
uzatish qonuniyatini va yonilg'ini to'zitilish sifatini boshqarishga imkon
beradigan yonilg'i uzatish tizimlarini, siqish darajasi o'zgaruvchan dviga-
tellarni, IG dan foydalanish yoki suv purkash tizimlarini, qattiq
zarrachalar tozalagichlari ishlarini boshqarish tizimlarini va boshqalarni
barpo qilishdan iborat bo'Iadi.
Dvigatelni ko'p parametrli boshqarish maxsus tizimni barpo qilishni
talab qiladi va mikroprotsessor texnikasini paydo bo'lishi bilan bunga
amaliy nuqtai nazardan erishishga imkon tug'ildi. Boshqa tomondan
mikroprotsessorli boshqarish tizimlarini (МВТ) qo'llash samarasi dvi-
gatel ishiga boshqarishlar ta’siri sonini o'sishi bilan ortmoqda, chunki
boshqarish tizimining narxi dvigatelni boshqarish funksiyasi soniga va
ishchi jarayonini boshqarishdagi umumiy samarali foydasiga qaraganda
sekinlik bilan ko'tarilmoqda.
7.7.2. DVIGATEL BOSHQARISH OBYEKTI SIFATIDA
Avtomat ravishda boshqarish obyekti sifatida dvigatelning uchta asosiy
ta’sir qilish turlarini to'plami bilan xarakterlash mumkin: kirish, chiqish
va g'alayonlovchi.
Obyektning holati chiqish miqdori vektori X ni hosil qiluvchi bir yoki
bir necha chiqish miqdorlari x, ya’ni obyektni chiqish ko'rsatkichlarini
majmuasi bilan xarakterlanadi.
Chiqish miqdori sifatida dvigatel validagi samarali burovchi momentni,
aylanishlar chastotasini, dvigatelni yonilg'i tejamkorligi ko'rsatkichlarini,
IG ning zaharliligini va boshqalarni ko'rib chiqamiz. Agar boshqarish
obyekt holati IYOD ega bo'lganidek, bir qancha chiqish qiymatlari bilan
xarakterlansa, bunday obyekt ko'p o'lchovli deb ataladi.
Boshqarishning maqsadi chiqish ko'rsatkichlari majmuasiga ma’lum
qiymatni ta’minlash hisoblanadi.
Ba’zan boshqaruvchi parametrlar deb ataladigan kirish miqdorlarining
306
o'zgarishi obyektga nisbatan tashqi tizimlar ta’sirida ro'y beradi. Xususiy
holda bunday tizimlardan bin haydovchi hisoblanadi. Uchqundan o't oldiri-
ladigan dvigatelni boshqarishda kirish miqdorlari sifatida DTQ ni ochilish
burchagi, o't oldirishni ilgarilatish burchagi. uzatilgan yonilg'i miqdori va
foydalaniladigan gazlar va boshqalar ko'rib chiqilishi mumkin. Kirish miq-
dorlari sifatida ko'rsatilgan miqdorlarga bog'liq bo'lgan parametrlar ham
qabul qilinishi mumkin, masalan, a, , retsirkulyatsiya klapanini siljish
miqdori va boshqalar.
Chiqish (boshqaruvchi) miqdorlar bir qancha bo'lsa, dvigatel
boshqarilishini ko'p parametrli deb qarash mumkin.
Tashqaridan obyektga tushadigan, boshqarish maqsadini amalga oshirishga
to'siq bo'ladigan ta’sir g'alayonlash (shovqin) deb ataladi. Odatda,
g'alayonlash tasodif miqdor hisoblanadi va nazorat qilinadigan va nazorat
qilinmaydiganlarga bo'linadi. Dvigatelga nisbatan bunday ta’sirga atmosfera
sharoiti, avtomobil harakatiga qarshilik, yonilg'i sifatini o'zgarishi va
boshqalar kiritilishi mumkin.
Ko'rinishicha dvigatel ko'p o'Ichovli va ko'p parametrli obyekt hisob-
lanadi, biroq har bir kirish miqdorini boshqarish dvigatel ishiga va chiqish
ko'rsatkichlarini ko'pchiligiga sezilardi ta’sir qiladi. Chiqish ko'rsatkichlarini
kerakli majmuasini olish uchun, ya’ni eng maqbul boshqarish uchun, barcha
boshqaruvchi parametrlar miqdorini birgalikda tanlash kerak.
Boshqaruvchi ta’sirlaridan birini tanlash boshqa boshqaruvchi ta’sirini
tanlashga bog'liq bo'lsa, bunday boshqarish bog'liqlik, boshqarish deb ataladi.
BMR larda dvigatelning chiqish ko'rsatkichlarini vaqt bo'yicha kerakli
o'zgarishini ta’minlash uchun vaqt bo'yicha mos holda boshqaruvchi ta’siri
qiymatini ham o'zgartirish talab qilinadi. Shunday qilib, dvigatel
boshqarishni dinamik obyekti bo'lib hisoblanadi.
Dvigatel silindridagi ishchi jarayonga ma’lum bo'lgan ta’sir qiluvchilami
ko'pchiligi uchun, boshqaruvchi ta’sirini amalga oshirishni amaliy mum-
kinligi ishchi yo'lini boshlanishigacha, ayrim hollarda esa kiritish klapanini
yopilishi paytigacha tugaydi.
Boshqaruvchi!ar ta’sirining diskretli xarakterliligi, dvigatelni bosh-
qarishni impulsli obyektlarga kiritishga majbur qiladi.
Foydalanish jarayonida dvigatel holati o'zgarib turadi. Shuning uchun,
yangi dvigatelga tanlangan boshqaruvchi ta’siri avtomobildan foydalanish
jarayonida eng maqbuli bo'lib qololmaydi. Bundan tashqari, ishlab
chiqarilayotgan dvigatellar parametrlarini texnologik jihatdan sochilishi
yangi bir dvigatelga qabul qilingan boshqarish shunday modeldagi boshqa
yangi dvigatellar uchun eng maqbuli bo'lmasligi mumkin. Shunday qilib,
dvigatelni boshqarishni stoxastik nostatsionar obyekti deb qarash kerak.
Dvigatel va uning agregatlarida kechadigan fizik-kimyoviy, issiqlik,
gazdinamik va boshqa jarayonlarning majmuasini ko'p bog'liqliklari chiziqli
bo'lmasligi sababli, ularni chiziqli differensial tenglamalari bilan yetarli-
307
cha aniq yoritib bo'lmaydi. Nochiziqli obyektlarga eng maqbul boshqarishni
amalga oshirish chiziqliliga qaraganda murakkab.
Keltirilganlafga qaraganda avtomobil dvigateli boshqarishni murakkab
obyekti hisoblanadi Bunday murakkab obyektlarga boshqarishni mikro-
protsessor tizimlarini ishlab chiqishda eng maqbul boshqarishni zamonaviy
nazariyasi usullari va apparatlaridan foydalaniladi. МВТ ni paydo qilish va
ishlab chiqish uchun boshqarish obyekti sifatida dvigatelning dinamik
matematik modeli, maqbullashtirishni matematik usullari, avtomatlashtirilgan
sinash stendlari, maxsus modellashtirish qurilmalari va sozlash majmualari
keng ishlatiladi.
7.7.3. DVIGATELNI M1KROPROTSESSORL1
BOSHQARISH TARKIBI VA TAMOYILLARI
Dvigatelni boshqarish tizimi, boshqarish uchun zarur bo'lgan ma’Iumot
bilan ta’minlaydigan dvigatel va avtomobilga o'matilgan datchiklami, ushbu
ma’lumotlar asosida boshqarish ta’sirini shakllantiruvchi mikroprotsessor-
li boshqarish blokini, boshqarish blokidan keladigan ishora bo'yicha
boshqarish ta’sirini amalga oshirishni ijro etuvchi tuzilmani va boshqarish
obyekti — dvigatelni o'z ichiga oladi.
7.24-rasmda mikroprotsessorli boshqarishni soddalashtirilgan blok-
sxemasi ko'rsatilgan.
Boshqarish tizimlarida turli toifadagi datchiklardan foydalaniladi:
o'xshash (analogli), impulsli, releli. Datchiklardan keladigan kirish
ishoralariga dastlabki ishlov berilgan bo'lishi kerak. Ushbu ishlov berish
boshqarish blokida yoki ayrim tuzilmalar bilan dasturli yoki apparatlar
7.24-rasm. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatelni
mikroprotsessorli boshqarish majmuasi blokining tarkibi.
vositasi yordamida amalga
oshiriladi. Masalan,
o'xshash ma’Iumot
o'xshash-sonli
o'zgartiruvchilarda sonli
ma’lumotga qayta ishlab
chiqilishi kerak.
Boshqarish bloki
(mikroprotsessor) ma’lu-
motlarni kiritish va
chiqarish tuzilmasiga
(KCHT), shuningdek,
arifmetik mantiqiy
tuzilmasiga (AMT),
doimiy xotiralash tuzil-
masiga (DXT) va operativ
xotiralash tuzilmasiga
(OXT) ham ega.
308
Olinadigan ma’lumotlarga ishlov berish va boshqarishni shakllantirish
DXT va OXT laridan foydalanib, AMT da bajariladi. AMT DXT da
saqlanadigan dasturlar bo'yicha faoliyat ko'rsatadi. Bundan tashqari DXT
da har bir boshqaruv parametrini aniq miqdori matritsada saqlanadi, ular
boshqarish blokiga tushgan boshqarish obyekti holati va tashqi omillar
to'g'risidagi ma’lumotga bog'liq holda ijro etuvchi tuzilmasiga tushadigan
chiqish ishorasini shakllantirishga imkon beradi.
Avtomat ravishda rostlash nazariyasida uchta fundamental tamoyillardan
foydalaniladi: beriladigan ta’sir bo'yicha boshqarish, g'alayonlanish (o'rnini
to'ldirish tamoyili) bo'yicha boshqarish, og'ishi bo'yicha rostlash (teskari
bog'liqlik tamoyili).
Boshqarishning u yoki bu tamoyilini qo'llanilishini mumkinligi
foydalaniladigan ma’lumotni turiga bog'liq bo'ladi.
Agar boshqarish jarayonida dvigatelning chiqish parametrlari x
vektorining tashkil etuvchilarining haqiqiy qiymatlari o'lchanib, ushbu
parametrlarning istalgan miqdori bilan taqqoslanganida va boshqaruvchi
ta’siri chiqish ko'rsatkichlari haqiqiysini og'ishi kutilgan qiymatidan
kamayadigan qilib ta’sir qiladigan darajada o'zgarganida edi, u holda bunday
tizimda teskari bog'liqlik tamoyilli amalga oshirilgan bo'lar edi. Boshqarishni
bunday tizimlari boshqarishni yuqori aniqlik bilan ta’minlaydigan berk
rostlash tizimiga kiritiladi.
Biroq hozirgi paytda teskari bog'liqlik tamoyili uchqundan o't
oldiriladigan IYOD ni boshqarishda cheklangan darajada foydalaniladi,
chunki foydalanish sharoitida avtomobilda dvigatelning eng muhim chi-
qish ko'rsatkichlari bo'lgan quwatini, IG zaharliligini va boshqalar nazorat
qilish amaliy jihatdan juda murakkab.
Shuning uchun dvigatellarning zamonaviy МВТ lari ishlashi asosida
boshqarishni ajratilgan dasturli tamoyili yotadi. Boshqaruvchi ta’siri,
boshqarish blokining kirish qismiga dvigatelni, avtomobilni ishlash reji-
mini yoki haydovchi ta’sirini xarakterlaydigan turli datchiklarni ishorasi
ko'rinishida tushadigan ma’lumotlar bo'yicha beriladigan topshiriq ta’siri
asosida mikroprotsessor xotirasida saqlanadigan dasturlar bo'yicha shakllanadi.
Dvigatelga ko'p g'alayonlovchilarni ta’sir etishida ko'rsatilgan top-
shiriq ta’siri bo'yicha boshqarishni zarur sifati ta’pxinlanmaydi. Ushbu
holatlarda boshqarish blokiga o'lchanadigan g'alayonlovchilar to'g'risida
qo'shimcha ma’Iumot beriladi, bu g'alayonlashni hisobga olgan holda
boshqarish ta’sirini tuzatishga imkon beradi. Shunday qilib, MBTlarida
berilgan topshiriq ta’siri bo'yicha ham, o'rnini to'ldirish tamoyili ham
boshqaruvchi sifatida ishlatiladi.
Zamonaviy dvigatellarda boshqarish tizimini ko'p funksionalli majmuasi
qo'llaniladi. Masalan, uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda МВТ lari
bir vaqtning o'zida <рп.л ni, yonilg'ini sikllik uzatilishini, foydalaniladigan
gazlarning uzatilishini, salt yurishda berilgan aylanishlar chastotasini saqlab
turishni vaboshqalami boshqarishi mumkin.
309
Har bir boshqaruvchi parametr bilan boshqarishni shakllantirish, odatda,
bog‘liqsiz kontur bilan bir xil datchikiardan olingan umumiy ma’lumotdan
faqat qisman foydalanib amalga oshiriladi.
Uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatellardagi eng muhim boshqaruvchi
parametrlaming har birini dasturli boshqarish asosida boshqarishni bazali dasturi
deb ataladigani yotadi (ikki o‘lchovli bazali matritsa), unga asosan barqaror
rejimda ishlayotgan, qizigan dvigatelning aylanishlar chastotasi va yuklamasiga
bog'liq holda boshqaruvchi parametming zarur miqdori aniqlanadi.
Yuklamani baholash uchun bilvosita o'lchashdan foydalaniladi: havoning
sarfi, absolut bosim yoki kiritish quvuridagi siyraklanish, drossel to'sma-
qopqoqning ochilish burchagi.
Dvigatelning qizishi yetarlicha bo'lmaganda, qandaydir g'alayonlovchi
omillar ro'y beiganida (atmosfera sharoitini, yonilg'i sifatini o'zgarishi va
boshqalar) yoki dvigatel nobarqaror rejimlarda ishlaganida ikki-bir yoki
nol-o'lchamli maxsus tuzatuvchi matritsalar yordamida bazali matrisa bo'yi-
cha boshqarishni tuzatish yo'li bilan boshqarish shakllantiriladi. O'ziga xos
rejimlarda (DTQ to'liq ochiq, salt yurish, majburiy salt yurish, ishga tushirish
va boshqalar) boshqarish maxsus dasturlar orqali amalga oshiriladi.
Tuzatuvchi matritsalaridan foydalanilganda boshqaruvchini ta’sir miqdori
uch usul bilan aniqlanadi: additiv, multi plikativ va aralash.
Masalan, uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda ning yakuniy
miqdorini aniqlash uchun additiv usulidan foydalaniladi va boshqarish
quyidagi ifoda oo'yicha hisoblanadi.
= <Po‘.,7 (^> P к ) + A<Po-.i/ ) +
+Д(Р0-.,7 ) + Д(Р</.,7 (®, «) + --,
bunda: <po.a — o't oldirishni ilgarilatish burchagining qiymati; ) —
valning aylanishlar chastotasi va kiritish quvuridagi bosim bo'yicha aniqfana-
digan bazali boshqarish; A<p„.z/ (twv) — sovitish harorati bo'yicha tuzatish;
A<po.,7 (t0) — atrot havosining harorati bo'yicha tuzatish; A<p0. zz tirsakli
valning tezlashishiga bog'liq bo'lgan tuzatish.
Benzin purkalishini boshqarishda, boshqarishni shakllantirish uchun,
multiplikativ yoki aralash usullaridan foydalaniladi. Ushbu holatda yonilg'ini
kerakli miqdordagi uzatihshi (elektrmagnit forsunkasining ochiq turish
davomiyligi r) quyidagi ifoda bilan aniqlanishi mumkin:
r = ------------r— + r Gp),
lonmqk^ (t0, a) a v ’
bunda: Gh — havoning massali sarfi; /0 — havo va yonilg'ining stexiometrik
nisbati; n — valning aylanishlar chastotasi; m — valning bir marta
aylanishidagi purkashlar soni; q — forsunkaning sarflash tavsifi;
310
kt — tezlashish rejimlarida va boshqalarda dvigatelning issiqlik holatini o'zga-
rishida yonilg'i uzatishning tuzatilishini ta’minlaydigan o'zgaruvchan ko'payt-
ina; a — boshlang'ich rostlashni belgilaydi (ushbu paytda bazali sath bo'yi-
cha amalga oshiriladiganga nisbatan (bog'liq holda) o'zgarishi yoki a = 1,0
ni ushlab turuvchi boshqarishni berk konturi ishlaydi); r(p) — forsunka
ishlashini kechikishi bilan aniqlanadi va akkumulator batareyasi kuchlani-
shini o'zgarishida boshqarishni tuzatish uchun ishlatilishi mumkin.
Avtomobil va dvigatelning turii modifikatsiyalarida, shuningdek,
avtomobillarga bo'lgan talabni o'zgarishida МВТ laridan foydalanilganda
matritsani kalibrlash o'zgarishi kerak.
Zamonaviy МВТ larini ayrim konturlarida berk boshqarish ham ishlatiladi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda u, odatda, dasturli ajratilgan
boshqarishga qo'shimcha bo'lib qo'llaniladi va stabillashishni, cheklashni yoki
moslashishni xususiy funksiyasini bajaradi. Shuning uchun boshqarishning
mahalliy berk konturlarini ishlatish to'g'risida gapirish mumkin.
Bunday mahalliy berk konturlaiga, masalan, quyidagilami kiritish mumkin:
— yonuvehi aralashmaning stexiometrik tarkibini (« = 1) yuqori aniqlik
bilan saqlashni ta’minlaydigan Z — zond ishorasi bo'yicha yonilg'i uzatishni
berk boshqarilishi;
— dvigatel uchun tashqi yuklama o'zgarganda salt yurish rejimida n
ning berilgan qiymati doimiyligini saqlash (generatordagi yuklamani
o'zgarishi, kondensionemi ulash va boshqalar), bunga yonilg'i uzatish va
o't oldirishni mos holda boshqarilishini tuzatib, dvigatelga kirayotgan havo
miqdorini rostlash bilan erishiladi;
— bazali dastur bergan topshiriq bo'yicha klapanning ochilish miqdorini
aniqroq ushlab turishni ta’minlaydigan siljish datchigini ishorasi bo'yicha
teskari bog'liqlik bilan IG dan foydalanish klapanini berk boshqarish.
7.25-rasmda uchqundan o't oldiriladigan dvigatelni kompleks boshqarish
tizimining ishlash sxemasi ko'rsatilgan. Tashqi manbalardan, shu jumladan
haydovchidan ta’sirlanishlar to'g'nsidagi ma’lumot boshqarish blokini
kirish qismiga kiradi va o't oldirish, yonilg'i uzatish, IG dan foydalanish
va boshqalarni boshqarish tizim ostilari bo'yicha taqsimlanadi.
Boshqarish blokining kirish qismiga dvigatelning ishlash rejimi
to'g'risidagi X. ma’lumot ham tushadi, bu o't oldirish g'altagi zanjirining
berk holatini vaqti, yonilg'i uzatish forsunkasining ochiq turish davomiy-
ligi, ishlatilgan gazlardan foydalanish klapanini siljish miqdori va boshqalar
bilan <po. a ni dasturli ajratilgan boshqarishni shakllantirishga imkon beradi.
O't oldirishni ilgarilatilishi bilan asosiy boshqarilishi bazali va tuzatuvchi
matritsalar bo'yicha ajratilgan boshqarish kabi quriladi. Sharoitning o'zgari-
shida detonatsiyali yonish sodir bo'lishi mumkin. Yonishning buzilishi akse-
lerometrik datchik yordamida qayd qilinadi (7.25-rasmda, x,). Boshqarish
blokiga detonatsiya sodir bo'lishi to'g'risida ma’lumot tushsa tizim ish
311
7.25-rasm. IYOD kompleks boshqarish tizimi ishlashi-
ning blok-sxemasi:
<ррЛ, — o't oldirishni ilgarilatish burchagi; т — yonilg'i
uzatish forsunkasining ochiq turishi davomiyligi;
Й,— ishlatilgan gazlardan foydalanish klapani yo'li;
F — dvigatelga ta’sir qiluvchi g'alayotilash.
algoritmini o‘zgartiradi:
asosiy dasturda ko'rilgani-
dek <pv. и avval keskin
kamayadi, so'ngra asta-se-
Ип K a qiymatigacha
ortadi, agar detonatsiya
qaytadan ro'ybeisa, u holda
barcha amal qaytariladi
(7.26-rasm). <p ning
kamayish miqdori
detonatsiyani jadalligiga
bog'liq bo'lishi mumkin va
ayrim hollarda faqat
yonishni buzilishi sodir
bo'lgan silindrda amalga
oshiriladi. Bunday
tizimlami ishlashida davriy
ravishda sodir bo'ladigan
detonatsiyadan xoli bo'lish
mumkin emas, biroq
detonatsiyali sikllar soni
keskin qisqaradi.
Dizel ishlashini
mikroprotsessorli boshqarish uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarni
boshqarish tamoyillari kabi quriladi, biroq dizellarning mikroprotsessorli
boshqarish tizimlarida ko'proq bekik boshqarishdan foydalaniladi.
An’ana bo'yicha dizellarda aylanishlar chastotasini avtomat ravishda
rostlash, ko'p hollarda esa mexanik vagidromexanik rostlagichlar yordamida
yonilg'i purkashni boshlanish paytini avtomat ravishda tuzatish ham
qo'llanilgan. Elektromagnit, elektrogidravlik yoki boshqa elektr bilan
boshqariladigan ijro etuvchi tuzilmalaming ko'p plunjerli YUBYON rey-
kasini yoki taqsimlash turidagi YUBYON ning yonilg'i dozalovchisini
siljitish uchun foydalanib, dizelni mikroprotsessorli boshqarishga o'tkazish
oson hisoblanadi. Ushbu holatda dvigatel valini aylanishlar chastotasini
(avtomobil tezligi) boshqarilishini asosiy konturida berk rostlash amalga
oshiriladi. Topshiriq beruvchi akselerator pedali bilan bog'langan, elektron
blok esa topshiriq beruvchi ishorasini К va ning (avtomobil tezligini) haqiqiy
qiymati to'g'risidagi ma’lumotni olib, yonilg'ini sikllik uzatilishini
o'zgartiradi va berilgan tezlik rejimini yuqori darajada aniqlik bilan ushlab
turishni ta’minlaydi.
Shunga o'xshash berk boshqarish uchqundan o't oldiriladigan dvigatelli
ayrim avtomobillardaham qo'llanilishini ko'rsatib o'tish lozim. Oxitgi holatda
boshqarish DTQ holatini o'zgartirish bilan amalga oshiriladi.
312
Dizelning mikroprotses-
sorli boshqarishda tutab chi-
qishdan holi bo'lish uchun
tezlik tavsifi bo'yicha yonilg'i
purkashni ilgarilatish
burchagini o'zgartirish va
yonilg'i uzatishni tuzatish
dasturli amalga oshiriladi,
biroq <pv i( ni rostlashda bazali
matritsa, odatda, aylanish-
lar chastotasiga va yonilg'i-
ni sikllik uzatilishini
rostlaydigan qismni holatiga
bog'liq holda quriladi,
tuzatuvchi matritsalar esa
tashqi sharoitni, dvigatel va
yonilg'i haroratlarini, no-
0 12 3 4 5 6 7 8 9 10
Dvigatelning ishchi sikli
7.26-rasm. To'rt silindrli dvigatelning silindrlaridan
biridagi detonatsiyani yo'qotish konturining ishlash
sxemasi: 1 — <pa.Ip dasturli o'matiladigan;
2 — detonatsiya ishorasi;
3 — detonatsiya ro‘y bcrganda y>tii] ning kamayishi;
4 —¥>„.,1 ni ushlab turish vaqti;
5 — ning boshlang'ich holatiga qaytish qadami.
barqaror rejim xususiyatini
va boshqa omillarning o'zgarishini hisobga oladi. y>pi| ning berilgan qiymatini
aniqroq ushlab turish uchun bir qator tizimlarda mahalliy berk konturdan
foydalaniladi, buning uchun forsunkalarga purkashni boshlanish payti
datchigi o'rnatiladi.
Yonilg'i uzatishning tuzatadigan dasturli tizimlarida ba’zan a ning ruxsat
etilgan chegara miqdorlarini ta’minlash uchun havo sarfi to'g'risidagi
ma’Iumotdan foydalaniladi.
Biroq yuqori bosimli yonilg'i nasosiga ega bo'lgan yonilg'i uzatish tizimi
yonilg'i uzatish qonunini va purkash bosimini boshqarishni amalga oshirishga
imkon bermaydi, bu dvigatellarning tejamkoriik va ekologik ko'rsatkichlariga
va ularning bikrli ishlashiga bo'lgan zamonaviy talablarda muhim hisobla-
nadi. Akkumulator turidagi yonilg'i uzatish tizimlaridagi elektromagnit
yoki elektr gidravlik ijro etuvchi yordamida forsunkani bevosita boshqarish-
da yoki nasos forsunkani elektr bilan boshqarishda yonilg'i purkash
davomiyligini, y>pjl ni, yonilg'i uzatish qonunini va yonilg'i purkash bosimini
bog'liq bo'lmagan holda rostlash bilan birgalikda birvaqtning o'zidayonilg'i
uzatishni boshqarilishi dasturli mikroprotsessor tizimi bilan amalga oshirilishi
mumkin.
Dizeldagi boshqa tizimlar va jarayonlami mikroprotsessorli boshqarish:
ishlatilgan gazlardan foydalanish, suv yoki suv-yonilg'i emulsiyasini
purkash, bosim ostida kiritiladigan havo bosimi va harorati, turbokompressor
ishini va qattiq zarrachalar tozalagichi ishini boshqarish, silindrlami uzib
(o'chirib) qo'yish va boshqalar dasturli amalga oshiriladi, biroq bir qator
hollarda, masalan, bosim ostida kiritiladigan havoning bosimi va harorati-
ni boshqarishda mahalliy berk konturdan foydalaniladi.
313
Purkashning boshlanish payti
7.27.-rasm. Dizelni mikroprotsessorli boshqarish majmuasi tizimining blok-sxcmasi.
7.27-rasmda dizelni mikroprotsessorli boshqarish majmuasi tizimini blok-
sxemasi misol sifatida keltirilgan. Bunday tizimlar faqat dizellarning yonil-
g'i tejamkorligi yaxshilanishini, tutab chiqishini, zaharli otqinlarini va
shovqinli ishlashini pasaytirishni ta’minlab qolmasdan, xususan ishga tushish
rejimlarida ularning ishonchli ishlashini va foydalanish xususiyatlarini ham
yaxshilaydi.
7.7.4. MIKROPROTSESSOR BOSHQARISH TIZIMLARINI ISHLASH
ASOSLARI
Dvigatellarning boshqarishni amalga oshirish uchun mikroprotsessorli
boshqarish tizimlarida ayrim amallar bajarilishini ta’minlaydigan, uni ishlash
algoritmi kiritilgan bo'lishi kerak. Dastawal, ulaiga quyidagilar kiradi:
— vaqtni va valni burilish burchagini kuzatish. Boshqarish amali siklning
ma’lum fazasigabog'langan, ayrim hollarda esa ma’lum silindrlaiga ham bog'liq,
mikroprotsessor bajaradigan barcha ishlami ularga bog'lab tirsakli val holatini
doimo kuzatib turish kerak (to'rt taktli dvigatellar uchun esa taqsimlash vali
holatini ham). Boshqacha aytganda vaqt dispetcheri zarur;
— datchikdan keladigan ma ’lumotni olish, ishlov berish va taqsimlash.
Bunda datchiklaming haqiqiy tavsiflarini e’tiborga olish kerak, ayrim hollarda
esa ushbu tavsiflarga avtomat ravishda tuzatish amalga oshiriladi, agar ular
ishi atish jarayonida o'zgarsa;
— dvigatel ish rejimini tanish (identifikatsiyalash), dvigatel ushbu
paytda qanday rejimda ishlayotganligini o'rnatish va boshqarishni
shakllantirish uchun algoritmning mos kelgan tarmog'ini va dasturini
tanlash (rejimlar dispetcheri).
Ish rejimini identifikatsiyalash uchun maxsus algoritm bo'yicha datchik-
lar so'roq qilinadi va tushadigan ma’lumotlarga asosan ishlash rejimi o'rna-
314
tiladi. Qoidaga ko‘ra identifikatsiyalash uchun maxsus datchik — kalitlardan
tushadigan axborot va dvigatel valini aylanishlar chastotasi to‘g‘risida berilgan
ma’lumotlardan foydalaniladi. Rejimni identifikatsiyalash tamoyili 7.27-
rasmdan tushunarli, unda ish rejimini aniqlash uchun olinadigan
axborotning mumkin bo'lgan variantlaridan biri berilgan;
— tez o'tuvchi rejimlarning identifikatsiyalash uchun valning
aylanishlar chastotasi tezligini o'zgarishi, havo sarfi va drossel
to'smaqopqoq holati to'g'risidagi axborotlardan foydalaniladi;
— dvigatelning ish rejimini identifikatsiyalashdan, algoritm va boshqarish
dasturini tanlashdan so'ng matritsalarni kalibrlash asosida mikroprotsessor
maxsus dastur bo'yicha boshqarishni kerakli qiymatlarini hisoblaydi. Bosh-
qarishni muhim konturlari bo'lgan yonilg'i uzatishni, o't oldirishni yoki
yonilg'i purkashni ilgarilatishini va boshqalar kabilarni boshqarish uchun
ma’lumotlarni ishlab chiqish jarayoni sikl vaqtini faqat bir qismini egal-
laydi, bu har bir ketma-ket siklda boshqarishni o'zgartirishga imkon beradi;
— boshqarishni hisoblangan qiymatlariga muvofiq chiqish ma’lumotlariga
ishlov beriladi va ijrochi tizimga mos huyruq chiqariladi, bu amal maxsus
algoritm bo'yicha amalga oshiriladi;
МВТ larini rivojlana borishi bilan ularning imkoniyati kengaymoqda —
zamonaviy tizimlarni ayrimlari qat’iy dasturlar bo'yicha faqat boshqarishni
shakllantirib qolmasdan, dvigatelni, datchiklaming holatlarini va ishlatish
sharoitini o'zgarishiga bog'liq holda foydalanish jarayonida boshqarish
matritsalarini kalibrlashni ham dasturlami o‘zi moslashtiradi. Shuning uchun
МВТ larida muvofiq keladigan moslashish algoritmlari ko'zda tutiladi;
— МВТ lari boshqarishni shakllantirish vazifasidan tashqari dvigatel
ishini, datchiklarini nazorat impulslarini kirishga uzatishda tizim ishini to ‘g‘ri-
ligini diagnostikalashni amalga oshiradi. Har bir nuqson ma’lum kodga ega,
undan avtomobilni asboblari o'rnatilgan taxtacha paneliga ma’lumotlarni
chiqarish yoki uni xotiralash va maxsus testerlarga chiqarish uchun
foydalanish mumkin (avtomobillaiga xizmat qilishda). Murakkabligi turli
darajada bo'lgan testlar mavjud, shu jumladan mikroprotsessor bilan ta’-
minlangani ham, bu displey ekraniga faqat nuqsonlar to'g'risidagi ma’-
lumotlarni chiqarishga imkon berib qolmasdan ularning tuzatish uchun
tadbirlar to'g'risidagi axborotlami ham chiqaradi.
МВТ lari boshqarish tizimini bir yoki bir nechta elementlarini ishlamay
qolishida ham dvigatel yoki avtomobilning ishlash qobiliyatini ta’minlashi
kerak. Buning uchun МВТ elementlarini ishlamay qolishida dvigatel ishla-
shini kafolatlaydigan, ba’zan boshqarishning sifatini birmunchaga yo'qolishi
bilan aylanib o'tadigan qo'shimcha boshqarish algoritmi ham ko'zda tutiladi.
Masalan, A — zond ishlamay qolganda yonuvchi aralashmani stexiometrik
tarkibini saqlashda, maxsus matritsa bo'yicha havoni sarfi to'g'risidagi ma’-
lumotga bog'liq holda boshqarishni amalga oshirish mumkin, biroq ushbu
holda a = 1 ni saqlab turish aniqligi pasayadi va bunda neytralizatomi ishlashi
ham yomonlashadi. Har qanday holatda ham boshqarish tizimini ishlashida
315
7.28-rasm. Dvigatel ish rejimini
indifikasiyalash algoritmining sxemasi:
1 — starter ulangan; 2 — drossel
to'smaqopqoq berk; 3 - n > nvu;
4 — drossel to'smaqopqoq to'liq
ochiq.
nuqsonlar sodir bo’lganida, tortish —
tejamkorlik ko’rsatkichlari yomonlashishiga
qaramasdan avtomobilning texnik xizmat
ko‘rsatish stansiyasigacha harakati ta’min-
lanishi kerak.
Kelajak boshqarish tizimlarini yangi av-
lodlarini ishonchligiga talab anchaga
oshirilgan. Xususan, ushbu tizimlar
avtomobilning ekologik ko’rsatkichlarini
o’matilgan me’yordan kam bo’Imagani
holda uning uzoq muddat ishlashini
ta’minlashi kerak.
316
П DIN AM I KA VA
KONSTRUKSIYALASH
317
I BOB
KRIVOSHIP-SHATUN MEXANIZMINING
KINEMATIKASI VA DINAMIKASI
1.1. KSHM KINEMATIKASI
Avtotraktorlaming IYOD laridakrivoship-shatun mexanizmining (KSHM)
quyidagi uch turi ishlatiladi: markaziy (aksial), siljitilgan (dezaksial) va
tirkama shatunli mexanizm (1.1-rasm). Bu sxemani kombinatsiyalab KSHM
ni chiziqli va ko‘p qatorli, ko'p silindrli IYOD sifatida bayon qilish mumkin.
Siljitilgan (dezaksial) mexanizmni ikki variantda amalga oshirish mumkin.
Birinchi holatda silindming o'q chizig'i IYOD tirsakli vali o'q chizig'ini
kesib o'tmaydi, ikkinchi holatda esa porshen barmog'ining o'q chizig'i silindr
o'q chizig'iga nisbatan siljitilgan bo'ladi.
Tirkama shatunli KSHM boshqa sxemalardan asosiy shatunning kallagiga
barmoq bilan biriktirilgan tirkama shatunning mavjudligi bilan farqlanadi.
Bosh shatun mexanizmining kinematikasi markaziy va siljitilgan KSHM
kinematikasidan farq qilmasligini ko'rsatib o'tish lozim.
KSHM detallarining harakatlanish qonunlarini o'tganish, birikuvchi
qismlaming orasida tirqish mavjud bo'lmaganda va krivoshipning o'zgarmas
burchak tezligida uning harakatini va ishqalanish kuchini keltirib chiqaradigan
kuchga bog'liq bo'lmagan holda faqat KSHM strukturasi va mexanizm qismlari
orasidagi geometrik munosabatlami hisobga olgan holda amalga oshiriladi.
IYOD ishlashida KSHM ning asosiy qismlari turli xil siljishlami sodir
qiladi.
Porshen qaytma-ilgarilanma harakatlanadi. Shatun o'zining tebranish
tekisligida murakkab tekis parallel harakat sodir qiladi. Tirsakli val
krivoshipi uning o'q chizig'iga nisbatan aylanma harakat qiladi.
318
1.1.1. MARKAZIY KRIVOSHIP-SHATUN
MEXANIZMINING KINEMATIKASI
1.2- rasmda KSHMni hisoblash kinematik sxemasi keltirilgan.
Markaziy KSHM qismlari harakati qonunini aniqlovchisi bo'lib,
quyidagi asosiy geometrik parametrlar hisoblanadi: r — tirsakli val
krivoshipining radiusi, /A — shatun uzunligi.
I = r/ lsh parametr markaziy mexanizmning kinematik o'xshashlik
mezoni hisoblanadi. Bunda turli o'lchamli KSHM uchun Л bir xil bo'lganda
o'xshash qismlaming harakat qonuni o'xshash bo'ladi. Avtotraktor IYOD
larida I = 0,24...0,31 qiymatli KSHM ishlatiladi. Siljitilgan (dezaksial)
KSHM lar uning kinematikasiga ta’sir qiluvchi yana bir geometrik
parametrga ega silindr (barmoq) o'q chizig'ini tirsakli val o'q chizig'iga
nisbatan siljish miqdori (a). Bunda nisbiy siljish к = a/r siljitilgan KSHM
kinematik o'xshashligi mezoni I ga qo'shimcha hisoblanadi. Shunday qilib,
o'xshash siljitilgan KSHM bir xil Я va к laiga ega bo'ladi, bunda
k-0,02...0,l oralig'ida o'zgaradi.
Agar quyidagi parametrlarning vaqt bo'yicha o'zgarish qonuni ma’lum
bo'lsa, keltirilgan sxemadan kelib chiqqan holda (1.2-rasm) KSHM
kinematikasi to'liq yoritiladi:
• porshenning ko'chishi (x). Hisobning boshlanishi (x=0) porshenning
YUCHN dagi holati. Soat strelkasi bo'yicha krivoshipning aylanishida
porshenning YUCHN dan PCHN tomon harakatida hisoblashni musbat
yo'nalishi deb qabul qilingan;
• krivoshipning burilish burchagi ((p).Hisobning boshlanishi — porshen
YUCHN da bo'lganda
krivoshipning holati;
• shatun burchagi ft ning
silindr o'q chizig'idan og'ishi
(<p =0 bo'lganda ft = 0).
Krivoship kinematikasi.
Agar burilish burchagi (<p),
burchak tezligi (to) va tezlanishi
(a) ni vaqt (/) ga bog'liqligi
ma’lum bo'lsa, tirsakli val
krivoshipining aylanma
harakati aniqlangan bo'ladi.
KSHM ning kinematik
tahlilida tirsakli valning burchak
tezligi (aylanish chastotasi)
(w) doimiy deb yo'l qo'yish
qabul qilingan. Bunday holda
<p=cot, (o=const va e=0. Tirsakli
val krivoshipining burchak
tezligi va aylanishlar chastotasi
(n) ы=ля/30 nisbat bilan
a) b)
1.2-rastn. KSHM ni hisoblash sxemalari:
a — markaziy; b — siljitilgan.
319
bog'langan. Bu yo'l qo'yish KSHM qismlarining harakat qonunini oddiyroq
ko'rinishda, krivoshipning burilish burchagi funksiyasida o'rganishga
imkon beradi, zarurat tug'ilganda <p va / laming chiziqli bog'liqligidan
foydalanib, vaqt ko'rinishiga o'tish mumkin.
Porshen kinematikasi. Qaytma-ilgarilanma harakatlanayotgan
porshenning kinematikasi uning ko'chishi (x ) ni, tezligi (v ) ni va
tezlanishi (/ ) ni krivoshipning burilish burchagi (<p) funlcsiyasiga
bog'liqligi bilan yoritiladi.
• Krivoship (p burchakka burilganda porshenning ko'chishi
krivoshipning (p(x) burchakkaburilishidavashatunning p(x„) burchakka
og'ishida uning siljishlarining yig'indisi sifatida aniqlanadi:
x = r + / ,л — r cos (p — l^COS P,
yoki A. = r/ lsh bo'lishini hisobga olib, quyidagi formulalami yozamiz:
x = r [(1 - cos #>) + (1 / 2X1 - cos /?)]. (1.1)
(3 va p burchaklar orasidagi bog'liqlik ODE va CDE uchburchaklarning
umumiy tomoni bo'lgan DE bo'yicha aniqlanadi (1.2-a rasm), bundan
markaziy mexanizm uchun rsin(p= lsh sin/3 yoki 2sin^ = sin/7,
siljitilganda esa DE ni rsin^-a = /v/,sin/7, 2(sin - fc) = sin/? kabi
aniqlab, bu munosabatlardan foydalanib, shuningdek, cos/7 = ^/1-sin2 p
bo'lishini e’tiborga olinsa, porshen ko'chishini krivoshipning burilish
burchagiga bog'liqligi hosil bo'Iadi.
Bu markaziy KSHM uchun
x = r (1 - cos <p) + (I / 2) (1 - yfi
22 sin2 <p
(1-2)
Siljitilgan KSHM da
if 1~V 2 1
, 1 + — —k------COS P— COS (9
V V 2) 2
(1-3)
Markaziy KSHM uchun hisoblash bog'liqliklarni soddalashtirish
maqsadida ^1-22sin2 <p radikalni Nyuton binomi ifodasi bo'yicha qatorga
yoyib chiqiladi:
Jl-22sin2 <0 = 1-— (2sin^)2 -^(2sin<o)4 ——(2sin^)6 --^-(2sin^)x +...
2 о 16 128
A=0,25 bo'lganda yoyilishni garmonikli hadlarining amplitudalari
1:0,031:0,000488:0,000015, 2 = 0,30 bo'lganda esa 1:0,045:0,001012:0,000046
kabi nisbatda bo'Iadi. Buni amaliy aniqlik uchun yetarliligini hisobga olib,
yoyilishning birinchi ikki hadi bilan chegaralanishi mumkin
320
у]\-Л2 sin2 <р ~ 1 -^Л2 sin2 <Р ~ 1 -~^2 cos2(3
U holda x = r[(l-cos(Z’) + (A/4)(l-cos2(z?)] = x/ +х„ (1.4)
• Porshenning tezligi uning vaqt bo‘yicha ko‘chishidan birinchi hosilasi
sifatida aniqlanadi, ya’ni
dx dx dip
u = — ----------
dt dip dt
bu (1.1) va (1.4) tenglamalarga tatbiqan aniq
sin(® + B)
и = ro>----------
cos/?
(1-5)
(1.6)
va taxminiy
v = rc7[sin(7+(A/2)sin2(9] (1.7)
porshen tezligini krivoship burilish burchagiga bog'liqligini ifodalaydi.
(1.6) tenglamadan ko‘rinishicha, tezlikning eng yuqori qiymati
sin(^+/?)= 1 ga teng bo'lib, <p + p = W bo'lganda erishadi. Bu paytda shatun
o'q chizig'i krivoship radiusigaperpendikular bo'Iadi va
^max=rft?Vl + A2 - (1-8)
IYOD konstruksiyasini baholash uchun keng miqyosda qo'llaniladigan,
cr = Sn/30 kabi aniqlanadigan porshenning o'rtacha tezligi uning eng
yuqori tezligi bilan !cp = ул/1 + Л2 nisbatda bog'langan va ishlatiladigan
X uchun 1,62...1,64 ga teng.
• Porshen tezlanishi vaqt bo'yicha uning tezligi hosilasidan aniqlanadi,
mos holda aniqrog'i
cos(<g + /0 , j
cos/?
cos2
cos3 fl
(1.9)
va taxminan
J = rcr2(cos(3+/lcos2(3). (1.10)
Zamonaviy IYOD larda /=5000...20000 m/s2 oralig'ida bo'Iadi.
Eng katta qiymati /tnax = rco2 (1 + Л) ga 0,25 bo'lsa, u holda
/ 1 A
<9=180’±arccos[l/(42)] bo'lganda yana ikkita ekstremum j'-~ro}
ga ega bo'Iadi.
321
1,3-rasmda porshen ko'chishi, tezligi va tezlanishi tenglamalarini
grafikli izohlash keltirilgan.
Dezaksial KSHM uchun t> va j laming taxminiy qiymatlari quyidagi
ko'nnishga ega bo'ladi:
v - m [sin^ + (2/2)sin2^ - £/cos^>],
/ = r nr2 (cos q> + Acos2<p - к Asina],
1.3-rasm. Porshenning kinematik parametrlari:
a — ko'chishi; b — tezligi; d — tezlarishi.
Bu bog'liqliklarni taqqoslab, shuningdek, (1.3) o'xshash markaziy
KSHM uchun, ularning qo'shimcha haddagi farqi kA ga proporsional
ekanligini ko'rsatish mumkin. Zamonaviy dvigatellarda кЯ=0,01...0,05
oralig'ida bo'ladi, uning mexanizm kinematikasiga ta’siri juda oz, shuning
uchun amaliyotda ular, odatda, hisobga olinmaydi.
Shatun kinematikasi. Shatunning tekis parallel murakkab harakati
uning yuqori kallagini porshenning kinematik parametrlari va uning
pastki krivoship kallagi knvoship uchi parametrlari bilan harakatidan
shakllanadi. Bundan tashqari, shatun uning porshen bilan birikish
nuqtasiga nisbatan aylanm? harakat qiladi.
• Shatunning burchakli ko'chishi fi = arcsin(/lsinp)
Ekstremal qiymat ft = + arcsin A tirsakli valning (p = 90 va 270 grad
TVB da ega bo'ladi. Avtotraktor dvigatellarida /?max = ±(12...18") oralig'ida
bo'ladi.
• Shatun tebranishining burchak tezligi cosh =

cos cp
— Aco-----—
cos A, •
d0*
dt
yoki
Ekstremal qiymat GJsh = +Anj tirsakli valning burilish burchagi = 90 va 270” ga
ega bo‘lganida erishadi.
1.4-rasmda shatunning kinematik parametrlarini tirsakli valning burilish
burchagi bo'yicha o'zgarishi ko'rsatilgan.
1.2. KSHM DINAMIKASI
Dvigatel ishlayotganda KSHM ga quyidagi asosiy kuch omillari ta’sir
qiladi: gazlarning bosim kuchi, mexanizmning harakatlanuvchi massalarining
inersiya kuchlari, ishqalanish kuchi va foydali qarshilik momenti. KSHM
1.5-rasm. Indikator diagrammani p—V dan p—q> koordinatasida qayta qurish.
323
1.6- rasm. KSHM
konstruksiyasi qismlariga
gazlar kuchining ta’siri.
ning dinamikaviy tahlilida ishqalanish kuchlari,
odatda, inobatga olinmaydi.
1.2.1. GAZLARNING BOSIM KUCHI
Silindrda ishchi siklning amalga oshishi
natijasida gazlarning bosim kuchi paydo bo'ladi.
Bu kuch porshenga ta’sir qiladi va uning miqdori
porshendagi bosimlar farqini uning sathiga bo'lgan
ko'paytmasi sifatida aniqlanadi:
=(Pg~ Po)^p- Bunda: P — silindming
porshen ustidagi bosimi, Po~ karterdagi bosim,
Fp— porshen sathi.
KSHM elementlarining dinamikaviy
, yuklanganligini baholash uchun kuch Pg ning
vaqtga bog'liqligi muhim ahamiyatga ega. Uni,
J-odatda, indikator diagrammani p—V
koordinatadan (1.1) bog'liqlik yoki grafikli
usullardan foydalanib (1.5-rasm)
ni aniqlash orqali p - <p koordinatada qayta qurish
bilan olinadi.
Porshenga ta’sir qiluvchi gazlarning bosim kuchi KSHM ning
harakatlanuvchi qismlarini yuklantiradi, karterning o'zak tayanchlariga
uzatiladi va 16-rasmda ko'rsatilganidek, silindr kallagiga ta’sir qiluvchi PR
kuch ta’siridan blok-kartemi tutib turuvchi qismlari va Pp kuchning elastik
deformatsiyasi hisobiga silindr ichida muvozanatlashadi. Bu kuchlar dvigatel
tayanchlariga uzatiladi va uning nomuvozanatlanganligini keltirib chiqarmaydi.
1.2.2. KSHM HARAKATLANUVCHI MASSALARINING
INERSIYA KUCHLARI
Qismlari notekis harakatlanib, inersiya yuklamalarining paydo bo'lishiga
olib keladigan haqiqiy KSHM umumiy holda taqsimlangan parametrlar
ko'rinishiga ega.
Bunday tizimni mufassal ravishda tahlil qilish mumkin, biroq u ko'p
hisoblash hajmi bilan bog'liq.
Unga bog'liq holda muhandislik amaliyotida masalalar o'mini bosadigan
usul asosida paydo qilingan parametrlari mujassamlangan model IYQD
dinamikasini tahlil qilishda keng qo'llaniladi. Ular ma’lum qoidalar bo'yicha
qabul qilingan KSHM nuqtalarida mujassamlangan masalalardan tashkil
topadi, ular o'zaro mutlaq bikr inersiyasiz qismlar bilan bog'langan.
O'mini bosuvchi nuqtalar KSHM zvenolari tarkibiy qismlarining
shakli va harakatlanish xususiyati e’tiborga olinib aniqlanadi va odatda,
324
a)
1.7-rasm. KSHM ikki massali dinamikaviy modelini tashkil qilish:
a — KSHM; Л — KSHM modeli; d — KSHM dagi kuchlar; e —KSHM
massalan; f — shatun massalari; g — krivoship massalari.
kinematik juftlar tutashgan joylar tanlab olinadi. Bunda istalgan vaqt lahzasi
uchun modelni va ko‘rib chiqilayotgan haqiqiy tizimning dinamikaviy
ekvivalentligi bajarilishi kerak, bu ularning kinetik energiyalarining tengligi
bilan ta’minlanadi.
IYOD KSHM dinamikasini tahlil qilish uchun, odatda, ikki massali
modeldan foydalaniladi (1.7-rasm). O‘mini bosuvchi birinchi massa mt
porshenning shatun bilan tutashgan nuqtasida mujassamlangan va
porshenning kinematik parametrlari bilan qaytma-ilgarilanma harakatni
sodir qiladi, ikkinchisi mr shatunning krivoship bilan tutashgan nuqtasida
joylashadi va burchak tezligi a> bilan tekis aylanadi. mj va mr massalar
kattaligi modelning va uning mexanizmi o‘rnini bosuvchisining
ekvivalentligini ta’minlash sharti bilan tanlanishi lozim.
• Porshen guruhi detallari silindr o'q chizig'i bo'ylab to'g'ri chiziqli
qaytma-ilgarilanma harakat qiladi. Porshen guruhi massalari markazi amalda
porshen barmog‘ining o'q chizig'i bilan mos keladi, u holda inersiya kuchi
P ni aniqlash uchun ushbu nuqtaga mujassamlashtirilishi mumkin bo'lgan
porshen guruhining massasi mp ni va porshenning tezlanishi / ga teng bo'lgan
massalar markazining tezlanishini bilish yetarli bo'ladi: P ,p = — mpj.
• Tirsakli va! krivoshipi tekis aylanma harakatni sodir qiladi. U
konstruksiyasi bo'yicha o'zak bo'yinning ikki yarmi, ikki jag' va shatun
bo'yni majmuasidan tashkil topgan. Tekis aylanishida uning massasiga va
markazga intiluvchi tezlanishga proporsional bo'lgan markazdan qochma
kuch krivoshipning ko'rsatilgan elementlarini har biriga ta’sir qiladi.
Krivoshipning o'zakbo'yinlari massalarini markazi aylanish o'q chizig'ida
yotganligi inobatga olinsa, ularning markazdan qochma inersiya kuchlari
nolga teng. Shatun bo'yni massalari markazi tirsakli val o'q chizig'idan r
masofada uning o'q chizig'ida joylashgan. Bo'yinning markazga intiluvchi
325
tezlanishi ashh = rco2 ga teng. Shatun bo'ynining massasi mshb lining
massalar markazida mujassamlangan deb qarab, markazdan qochma kuchni
aniqlaydigan ifodani olamiz: Krshb = -mshbrco2. Shunga o'xshash jag'ning
massasi zwyva tirsakli val o'q chizig'idan uning massalari markazigacha
bo'lgan masofasi Pj bo'yicha massalar markazining markazga intiluvchi
tezlanishi a, = p.co1 va mos holda markazdan qochma inersiya kuchi
Krj=-mlpJ(t)1 aniqlanadi. Ekvivalent modelda krivoship aylanish o'q
chizig'idan r masofada bo'lgan massa mK bilan almashtiriladi. Massa mt:
ning kattaligi uning hosil qiladigan markazdan qochma kuchi bilan
krivoship elementlarining massalarini markazdan qochma kuchlari
yig'indisining tengligi shartidan aniqlanadi: Kk-Krshh+2Krj yoki
mkra>2 =mshbr(rit + 2mjpfi)1, bundan o'zgartirishlardan so'ng
mk — tnshb + Pj / r ni olamiz.
• Shatun guruhi elementlari murakkab tekis parallel harakatni sodir
qiladi. KSHM ning ikki massali modelida shatun guruhi massasi msh
o'rnini bosadigan ikki massaga ajratiladi: porshen barmog'i o'qida
mujassamlangan mshp va tirsakli val shatun bo'yni o'qiga keltirilgan mM.
Bu holatda uning barcha inersiya kuchlarini natijalovchi kuchlarga keltirish
uchun o'rnini bosuvchi nuqtalar usulining tamoyili quyidagi shartlami
bajarishga keltiriladi:
1) modelning o'rnini bosadigan nuqtalarda mujassamlangan massalar
yig'indisi KSHM tarkibiy qismlarining o'mi bosiladigan massalariga teng
bo'lishi lozim. Shatun guruhiga tatbiqan mKhp+mfbl( = mih\
2) haqiqiy KSHM va modelda uning o'rnini bosuvchi tarkibiy qismlari
massalarining markazi holati o'zgarmas bo'lishi lozim. Shatunning porshen
vakrivoship kallaklari markazlaridan uning massalarining markazigacha
bo'lgan masofalami t.shp va kabi belgilaymiz. Agar -mM£sllp =0
bo'lsa, massalar markazining holatini o'zgarmaslik sharti bajariladi. 1- va
2-bandlarda keltirilgan munosabatlardan mshp = msh£M / va
msM = m,hriht, / bo'lishi kelib chiqadi.
Birinchi ikki shartni bajarish o'rnini bosadigan tizimni haqiqiy KSHM
ga statik ekvivalentliligini ta’minlaydi;
3) o'rnini bosadigan modelning dinamikaviy ekvivalentlik sharti
modelning ahamiyatli nuqtalarida joylashgan massalar inersiya momentlari
Jekv ning yig'indisini va shatunning tebranish tekisligiga perpendikular
bo'lgan zveno massalarining markazi orqaii o'tadigan o'qqa nisbatan
haqiqiy shatunning inersiya momenti Jsh ni tengligida ta’minlanadi. Bu
shart mavjud IYOD shatunlarining ikki massali modellari uchun, odatda,
bajarilmaydi, bu tizimga inersiya momenti AMsh = Jsh - Jekv ni qo'shish
bilan o'rnini to'ldirish mumkin.
Zamonaviy avtotraktor dvigatellarining KSHM ni ко'rib chiqilgan
parametrlari bo'yicha statistik ma’lumotlar konstruktiv massalar tri = m/Fp
326
ko'rinishida l.l-jadvalda ko'rsatilgan, bunda: F — porshen yuzasi,
m — KSHM ning mos kelgan tarkibiy qismining massasi.
KSHM ning barcha zvenolaridan olingan massalarini birlashtirib,
KSHM dinamikaviy modelining o'rnini bosadigan nuqtalarida nihoyat
quyidagilarni olamiz:
• barmoq o'qida mujassamlangan va silindr o‘qi bo'ylab qaytma-
ilgarilanma harakatni sodir qiladigan massani, m, = mp + mshp-,
• shatun bo'ynida joylashgan va tirsakli val o'qi atrofida aylanma
harakat sodir qi.adigan massani, mr = mk +mM . Tirsakli valning bitta shatun
bo'ynida ikki shatun joylashgan V simon IYOD uchun, ml =mk+2mM.
KSHM ning qabul qilingan modeliga mos holda porshenning kinematik
parametrlari bilan notekis harakatlanuvchi birinchi o'rnini bosadigan
massa mi inersiya kuchi P.= — m. j ni keltirib chiqaradi, ikkinchi massa
mr esa krivoshi pning burchak tezligida tekis aylanadi va markazdan
qochma inersiya kuchi Kr = -альтг ni sodir qiladi.
1.8-rasm. Dvigatel tayanchiga inersiya kuchining ta’siri:
a - P kuch; b — Kr kuch.
1.1-jadval
Dvigatelning turi Aylanishlar chastotasi, miri1 Konstruktiv massa m', kg/m2 Ahk.'/si, nisbat
Porshen guruhi shatun qatorli V simon
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar n < 4500 n > 4500 (1,2-1,3)D* (1,3...1,4)D (1,5-1,6)D (1,9...2,2)D 0,26.. 0,28 0,26...0,28 0,28-0,30 0,28-0,30
Avtomobil dizellari n < 3000 и > 3000 (2,0...2,2)D (1,7...1,9)D (2,3—2,5)D (1,8...2,1)D 0,26. 0,30 0,22...0,23 0,30...0,34 0,22...0,23
Traktor dizellari — (2,2-2,4)D (2,5...2,8)D 0,26.-0,30 0,30-0,34
*D — silindr diametri, mm.
327
Inersiya kuchi P dvigatel o'rnatilgan tayanch reaksiyasi bilan
muvozanatlashadi. Miqdori va yo'nalishi bo'yicha o'zgaruvchan bo'lgani
uchun, uni agar muvozanatlashga maxsus tadbirlar ko'rilmasa,
1.8-0 rasmda kb'rsatilganidek, dvigatelning tashqi muvozanatlanmaganligiga
sabab bo'lishi mumkin.
Tezlanish / ni krivoship burilish burchagi (<p) ga ilgari olingan
bog'liqligini inobatga olib, IYOD dinamikasi va ayniqsa,
muvozanatlanganligi tahlili Pi birinchi (Pjf ) va ikkinchi (Pfll) tartibli
inersiya kuchlari yig'indisi ko'rinishidaligini ko'rsatadi:
P = -w7ra2(cos^? + 2cos2^)=C cosp+ЛС cos 2<р = Pit +PJU ,
bunda
C = -m rco1.
KSHM aylanuvchi massalarining markazdan qochma inersiya kuchi
Kr =-mra>2krivoship radiusi bo'yicha yo'nalgan va doimiy burchak
chastotasi co bilan aylanadigan, kattaligi bo'yicha o'zgarmas vektor
ko'rinishiga ega. Kattaligi bo'yicha o'zgaruvchan reaksiyani keltirib chiqara-
digan kuch Kr dvigatelning tayanchiga uzatiladi (1.8-6 rasm). Shunday
qilib, Kr kuch P; kuch kabi IYOD ning tashqi muvozanatlanmaganligiga
sabab bo'lishi mumkin.
1.2.3. KSHM ga TA’SIR QILUVCHI YIG'INDI KUCHLAR
VA MOMENTLAR
KSHM ning dinamikaviy tahlilida, tizimga qo'yiladigan umumiy
nuqtaga va yagona chiziqli ta’sirga ega bo'lgan Pg va P kuchlar ularning
algebraik yig'indisi hisoblangan yig'indi kuch bilan almashtiriladi:
Py = PK + P, (1.9-a rasm).
KSHM ning tarkibiy qismlariga P£ kuchning ta’sirini tahlil qilish
uchun u ikki tashkil etuvchiga ajratiladi: 5 va N. S kuch shatun o'qi
bo'ylab ta’sir qiladi va uning tarkibiy qismlarida takrorlanuvchi —
o'zgaruvchan siqish-cho'zishni keltirib chiqaradi, N kuch esa silindr
o'qigatik vaporshenni uning ko'zgusigaqisadi. 5 kuchni shatun-krivoship
tutashgan joyiga ta’sirini baholash uchun uni shatun o'qi bo'ylab, ularni
shamirli birikkan nuqtasiga ko'chirib, ikki krivoship o'qi bo'ylab yo'nalgan
normal К va tangensial T kuchlarga ajratiladi.
К va T kuchlar dvigatelning o'zak tayanchlariga uzatiladi. Ularning
ta’sirini tahlil qilish uchun ushbu kuchlar o'zak tayanchni markaziga
ko'chiriladi, unga 1.9-a rasmdagi K\ T'va T" kuchlar muvofiq keladi. T
va T' kuchlar r yelkada burovchi moment Mhur ni sodir qiladi, keyin-
chalik u maxovikka uzatiladi, u yerda foydali ish bajaradi. K' va T"
kuchlar yig'indisi S" kuchni beradi, u o'z navbatida ikki tashkil etuvchiga
ajratiladi: N'va P^. Ma’Iumki, N=~N' Ръ-Р[. /V va N'kuchlar h yelkada
to'nkaruvchi moment Mu.n = Nh ni hosil qiladi, u keyinchalik dvigatel
328
a — hisoblash sxemasi; Л — KSHM dagi kuchlarning tirsakli val
burilish burchagiga bog'liqligi.
tayanchlariga uzatiladi va ularning reaksiyasi bilan muvozanatlanadi. va
u keltirib chiqaradigan tayanch aks ta’siri vaqt bo'yicha o'zgarib turadi va
dvigatelning tashqi muvozanatlanmaganligiga sabab bo'lishi mumkin.
Ko'rib chiqilgan kuch va momentlar uchun asosiy nisbatlar:
COS (<J>+ P}
N^Pytgp, S = />(1/ cos p), К = Л,
L LV 7 COSp
sin(« + p}
t = pt — , Mhll=Tr,
cos P z
. . sin(<p + P]
M,a=-Nh = -P-^tgP (lsh cos p + r cos <p) = -P^r-—2 = —Tr = -Mhur
cos p
1.2.4. TIRSAKLI VAL BO'YINLARIGA TA’SIR QILUVCHI
KUCHLAR
• Tirsakli valning shatun bo'yniga ta’sir qiluvchi kuchlar. Krivoship-
ning shatun bo'yniga shatun o'qi bo'ylab yo'nalgan S' kuch, shuningdek,
krivoship radiusi bo'ylab ta’sir qiluvchi markazdan qochma kuch
ta’sir qiladi (1.10-rasm). Shatun bo'ynini yuklantiradigan natijaviy kuch
R ushbu ikki kuchlar vektoriarining yig'indisi kabi aniqlanadi. Uning
tirsakli val burilish burchagi (<p) ga bog'liqligi shatun bo'yinga yuklamani
qutb diagrammasi (SHBYUQD) ko'rinishida ko'rsatish mumkin, u krivo-
ship bilan bog'Iangan koordinatalar tizimlariga nisbatan yo'naltirilgan
radius-vektor RM ning oxirgi nuqtalarining geometrik o'rni hisoblanadi.
Bundakrivoship shartIi ravishdaqo'zg'almas, silindr o'qi esao'shanday
burchak tezligi bilan qarama-qarshi tomonga aylanadi deb qaraladi. Bun-
day tasawur KSHM tarkibiy qismlarining o'zaro joylashishini
o'zgartirmaydi, demak, ularga nisbatan ta’sir qiluvchi kuchlarning miq-
dori vayo'nalishini ham o'zgartirmaydi.Chunki qo'zg'almas krivoshipda
329
1.10-rasm. Shatun bo'ynini yuklantiradigan kuchi: mi hisoblashga:
a — hisoblash sxemasi; b — SHBYUQD ni qurish; d — SHBYUQD; e — shatun
bo‘yni yeyilishining nazariy diagrammasi.
К, T va K^h kuchlaming yo'nalishi bir xil hamda shatun va krivoship-
ning o'zaro joylashishi bilan oddiy aniqlanadi. Bu holda RM kuchlar
diagrammasini qurish jarayoni oson shakllanadi va RM kuchlar vektor
diagrammasini qurish birmunchaga soddalashadi.
SHBYUQD ushbu paytda krivoshipga nisbatan shatun bo'ynining
yuklantiradigan kuch miqdori va yo'nalish ta’siri hamda uning qo'yilgan
shartli nuqtasi to'g'risida ko'rgazmali tasawur beradi.
Rm — cp to'g'ri burchak koordinatalarda qurilgan Ryhh kuch moduli-
ning burilish burchagiga bog'liqligidan keyinchalik shatun podshipnigini
hisoblashda foydalaniladi.
Yuqorida bayon qilinganlami inobatga olgan holda, SHBYUQD ni qurish
usuli quyidagiga olib keladi. To'g'ri burchakli koordinatalarda shatun bo'yinni
markaziga mos kelgan qutb 0 dan (1.10-b rasm) har bir burilish burchagi
cp uchun Kv va Tv kuchlar qiymati bo'yicha 5 kuch quriladi. Bu vektoming
uchlari ketma-ket ravon egri chiziq bilan tutashtiriladi, natijada bu kuch-
ning qutb diagrammasi olinadi. So'ngra О nuqtaga К o'qi bo'ylab krivo-
shipga keltirilgan shatun qismi massalanmng markazdan qochma kuchlari
vektori KKh joylashtiriladi. A^vektorining boshlanishi hisoblangan 0sh nuq-
tadan 5 vektor uchiga muvofiq keladigan nuqtaga o'tkazilgan vektor nati-
javiy kuch Rshsh hisoblanadi. SHBYUQD ning ushbu nuqtalari majmuasi
qutb ga nisbatan tirsakli valning istalgan burilish burchagi uchun bo'yin
sathiga RM kuch miqdori va yo'nalishini olishga imkon beradi.
V simon dvigatelning SHBYUQD shatunlaming tirsakli val bilan
birikish turiga qarab aniqlanadi. Bir shatun bo'yinda yonma-yon joylash-
330
gan shatunli dvigatel uchun har bir shatunga, shatun bo'yni mos kel-
adigan qismini yuklantiradigan natijaviy kuch qatorli dvigatel holatida
bajarilganiga o'xshash alohida-alohida aniqlanadi. Biriktirilgan shatunga ega
bo'lgan V simon dvigatelni SHBYUQD da shatun bo‘ynini yuklaydigar.
natijaviy /?tWi kuch chap va o‘ng tomondagi silindriar bo'yinga bir vaqtda
uzatadigan fx va £7 vektorlarning juftlab qo'shilgani bilan aniqlanadi.
Bunda X К = Kch + KB va IT = T„ + To.. Ulaming natijasi aniqlanganidan
so‘ng KKh vektor bilan qo'shiladi.
Tirsakli val o‘zak bo'yinni yuklaydigan kuchlar. Bir silindrli dvigatel
krivoship o'zak to'yinlari RM = 5 + Krkl, kuch va krivoship massalari-
ning markazdan qochma inersiya kuchi Kk bilan yuklanadi (1.11-rasm).
Krivoshipga ta’sir qiluvchi ularning natijaviy kuchi Rk = RM + Kt ning
ikki o‘zak tayanchlari qabul qiladi. Shuning uchun har bir o‘zak bo‘yinga
ta’sir qiluvchi kuch yig'indi kuch Rk ning yarmiga teng va qarama-qarshi
tomonga yo'nalgan:
Rob = -0,5^ = -0.5(5 + kj, + KJ = -0,5(S + KJ,
bunda, Kr - Krsh + Kk.
Bir silindrli dvigatelda SHBYUQD dan foydalanib, krivoshipning
istalgan burilish burchagi uchun o'zak bo'yindagi yuklamani aniqlash
mumkin, agar uning qutbi Osh nuqtadan Ok nuqtaga ko'chirilgan bo'lsa,
uning holati ohOk = KI kesim kattaligi bilan aniqlanadi. Bu holatda OOk
kesim Kr va X vektorlar yig'indisining moduli bo'lib qoladi. Kuchlar
1.11-rasm. O'zak bo'yinga yuklamaning qutb diagrammasini qurish
(olti silindrli to'rt taktli dvigatelning oltinchi o'zak ho‘yni).
331
masshtabini ikki marta kamaytirib va boshlang'ich qutb diagrammasi Zoning
yo'nalishini qarama-qarshi tomonga o'zgartirib, noma’lum bo'lgan o'zak
bo'yindagi yuklamaning qutb diagrammasini olamiz (O'BYUQD).
Posangining o'zak bo'yinga ta’sirini,
Rp ni 0k nuqtaga qo'yib inobatga olish mumkin.
1.12-rasm. O'zak bo'yindagi yuklama
larini diagrammasi
uning inersion natijaviy kuchi
Ko'p silindrli dvigatelning o'zak
bo'ynidagi yuklamani, krivoship-
bir xilda aylanadigan va tirsakli
joylashtirish sxemasidan aniqla-
gan bir-biriga nisbatan 5 bur-
chakka burilgan, bir silindrli dvi-
larning majmuasi ko'rinishida
tasavvur qilish mumkin. Bu
tda /-o'zak tayanchni yuklantir-
gan yig'indi kuch Ro.bj ikki
qo'shni krivoshiplaming vektor-
qo'shish bilan olinadi:
Robj = R’b,-} +R^J - bir vaqtda
momentda ta’sir
o'zak bo'yinlaigata’sir qiluvchi.Alohidakrivoshiplargabir
qiluvchi vektorlar silindrlarning ishlash tartibini inobatga olgan holda
tenglashtiriladi (identifikatsiyalanadi).Krivoshipning burilishigamos kelgan
burchaklarining bog'liqligi <pk = р,.(+(720-0, ifoda bo'yicha hisoblana-
di, bunda: silindr ishlashining (j-l)-ga nisbatan kechikish
burchagi.
1.11-rasmda qatorli olti silindrli dvigatelning oltinchi o'zak bo'yniga
yuklamani qutbiy diagrammasini qurish misoli berilgan. Buning uchun
beshinchi vaoltinchi krivoshiplaming O'BYUQD tirsakli valdaularning
o'zaro joylashishiga mos holda bir-biriga nisbatan mo'ljallanadi (bu holatda
S= 120° burchak ostida). Ikkala diagrammaning qutblari 0k ustma-ust tu-
shiriladi. So'ngra R„.bjva vektorlarni juftlab geometrik qo'shish
amalga oshiriladi. Olingan O'BYUQD ning burchaklarini hisoblash chap
krivoship bo'yicha olib boriladi.
1.12-rasmda posangilaming o'zak bo'yin yuklanishiga ta’siri ko'rsatilgan.
1.2.5. VAL BO'YINLARI YEYIL1SHINING NAZAR1Y DIAGRAMMASI
Qutbli diagrammalardan foydalanib, val bo'yni yeyilishining nazariy
diagrammasi quriladi (VBYEND). Uning yordami bilan bo'yin sathiga
moy keltiriladigan kanal chiqish joyini belgilash maqsadga muvofiqligi
asoslanadi. VBYEND qurilishi quyidagi yo'l qo'yishlarda bajariladi:
• bo'yinning yeyilish miqdori unga ta’sir qiluvchi kuchga proporsional;
• 60° yoyda qo'yilgan kuch shartli nuqtasidan ikki tomonga yoyilishi
bir tekis taqsimlangan, bu val va podshipnik yoyning 120° oralig'idagi
tegib turish doirasiga mos keladi;
332
• bo'yinning korroziyali va eroziyali yeyilishi mavjud emas.
VBYEND ni qurish uchun quyidagi ketma-ketlikni qabul qilish
mumkin (1.10-J, e, rasm):
1. Ixtiyoriy masshtabda tasvirlangan bo‘yin sathiga qutbli diagram-
madan tirsakli valning bir xil burilish burchagi oralig‘ida 360° ga karrali
bo'lgan (masalan, 30°), olingan RM kuch bo'yin markazi tomon yo'nalishi
bo'yicha tekis parallel ko'chiriladi.
2. Burchak bissektrisasidan yoyi pastgayo'nalgan krivoshi pning ver-
tikal o'qi bilan mos keladigan bo'yinda 120° li sektor ajratiladi.
3. Bu sektoiga tushgan barcha kuch RM larni qo'shish amalga oshiriladi.
Qabul qilingan yo'l qo'yishlami e’tiborga olib, yeyilish bu sektor oralig'ida
bir tekis va kattaligi bo'yicha olingan yig'indi kuchlarga proporsional bo'ladi.
4. Sektor burchagi bissektrisasida qabul qilingan masshtabda (kuchlar
yig'indisi ko'rgazmali bo'lishi uchun taxminan bo'yinni radiusi l/3ni
tashkil etishi kerak) bo'yin tashqi sathidan aylana markazi tomon yeyi-
lishiga proporsional bo'lgan kesim joylashtiriladi.
5. So'ngra qabul qilingan burchak Я w ga mos keluvchi (bizning misolda
30°), awalgiga nisbatan qayd qilingan burchakka burilgan navbatdagi
sektor ajratiladi 3 va 4 amallar takrorlanadi. Bu amal bo'linish oralig'i
bo'yicha barcha aylanani kesib o'tgunicha ketma-ket bajariladi.
6. Yeyilishni xususiyatlaydigan olingan nuqtalar tekis egri chiziq bilan
tutashtiriladi.
7. Shakllantirilgan egri chiziq asosida podshipnik va bo'yin orasidagi
eng kam solishtirma bosimga mos keladigan, eng kam yeyiladigan doirada
joylashadigan moy keltiriladigan kanal o'qi tanlanadi. Aynan ushbu doirada
podshipnik sathi kanalni kam berkitishi mumkin. VBYEND bo'yinning
yeyilish xususiyatini faqat sifatli yoritilishi mumkinligini ko'rsatib o'tamiz.
Bo'yinda moy uchun teshik joylashishining maqbul o'rnini tanlashda uning
mustahkamligiga ta’sir qiluvchi omillami ham e’tiborga olish kerak.
1.2.6. DVIGATEL BUROVCHI MOMENTINING YIG'INDISI
Ko'p silindrli dvigatelning o'zak bo'ynini buruvchi momentlar. Bir si-
lindrli dvigatelda burovchi moment Mhir = Tr bo'ladi. r — kattalik o'zgarmas
bo'lganligi uchun, krivoship burilish burchagi bo'yichalining o'zgarish
xarakteri to'laligicha tangensial kuch T ning o'zgarishi bilan aniqlanadi.
Ko'p silindrli dvigatelni i ta bir silindrli dvigatellar majmuasi sifatida
tasawur qilamiz, ulardagi ish jarayonlari dvigatel ishlashining qabul
qilingan tartibiga mos holdagi burchak oralig'ida bir-biriga nisbatan siljigan
holda bir xil kechadi. O'zak bo'yinni burovchi moment, bu shatun
bo'yindan oldingi barcha krivoshi plarga ta’sir qiluvchi momentlaming
geometrik yig'indisi sifatida aniqlanishi mumkin.
1.13-rasmda misol sifatida silindrlari 1—3—4—2—1 tartib bilan ishlay-
digan to'rt taktli (r=4) to'rt silindrli (i=4) qatorli dvigatelda burovchi
momentning shakllanish sxemasi keltirilgan. Bu dvigatel uchun chaq-
333
nashlami bir me’yorda almashishida ketma-ket kelgan ishchi yo'llar orasidagi
siljish burchagi 0 = 720° // = 720°/4 = 180° ni tashkil etadi. Bu holda ishlash
tartibi e’tiborga olinishida birinchi va uchinchi silindriar orasida momentning
siljish burchagi 180" ni tashkil etadi, birinchi va to'rtinchi silindriar orasida
—360", birinchi va ikkinchi silindriar orasida esa —540°. Keltirilgan sxe-
madan kelib chiqqan holda istalgan (i-) o‘zak bo‘yinni burovchi momenti
quyidqgigiteng
« о
Krivoship burilish burchagi bo'yicha egri chizig'ining o'zgarishi
bu holatda undan oldingi barcha i— I krivoshi plarga ta’sir qiluvchi T
kuchlarning egri chiziqlarini qo'shish bilan aniqlanadi.
Oxirgi o'zak bo'yinni burovchi moment, dvigatelning yig'indi burovchi
momenti hisoblanadi, u keyinchalik transmissiyaga uzatiladi. Ulaming
bajaradigan ishi dvigatelning ishchi sikliga muvofiq keladigan в (to'rt taktli
dvigatel uchun 6 = 720° va ikki taktli dvigatel uchun 0 = 360°) burchak
oralig'idakrivoshipning burilish burchagi (p bo'yicha ni integ-
rallash bilan olinishi mumkin:
в
= dtp.
о
ni ishchi sikl burchagi
j'ida me’yorlash, dvigatel
digan indikator moment Л/
>s keladigan o'rtacha yig'indi
:hi momentni beradi:
I 6
Mbr^r=-z\MMd<P-
U 0
silindriar ishining tartibi
/ - J - 4 - 2 - 1
8,-} = 72ZT
b)
1. )3-rasm. To'rt taktli dvigatelning yig'indi burovchi momentining
shakllanish sxemasi: a — ayrim krivoshiplargata’sir qiluvchi momentlar sxemasi;
Z> — yig’indi burovchi momentni qurish sxemasi.
334
• Ko'p silindrli dvigatelda shatun bo'ynini buruvchi momentlar. Bir
silindrli dvigatelda tirsakli valning o‘zak podshipniklariga yig‘indi kuchlar
ta’sirida Rk va /?7 qarshi ta’sir sodir bo'Iadi, ulardan biri RT=0,5T, krivo-
shi pga perpendicular tekislikda ta’sir qiluvchisi shatun bo'ynini buraydi.
U holda buruvchi momentning kattaligi Mshh = RTr = 0,57г ga teng bo'Iadi.
Ko'p silindrli dvigatelni bir silindrli dvigatellar majmuasi ko'rinishida
tasawur qilib va krivoshi plarga faqat tangensial kuchlar ta’sirini qarab,
i- shatun bo’ynining buruvchi momentini olamiz:
MM=Mn.hJ+Rrr = Mo.tl+0,5Tir,
bunda: o'zak bo'yindagi moment.
Krivoshipning burilish burchagi funksiyasidagi moment MMj ni /-sha-
tun bo'yniga «bostirib keluvchi» deb ataladi.
1.2.7. KSHM dagi KONSTRUKTIV NISBATLARNING
DVIGATEL PARAMETRLARIGA TA’SIRI
KSHM konstruksiyasi IYOD ning kuchaytirilganhk darajasiga, tashqi
o'lchamlariga, massasiga, ko'pga chidamliligiga va boshqa tavsiflariga jiddiy
tarzda ta’sir qiladi. IYOD parametrlariga uning KSHM dagi asosiy kon-
struktiv nisbatlarining ta’sir qilish mexanizmini ko'rib chiqamiz: A = r/lsh
koeffitsiyent va K=S/D nisbatni.
• Krivoship radiusi r ningshatun uzunligi ga bo'lgan nisbati (A = r/Ish).
IYOD parametlariga A ta’sirining tahlili silindr ishchi hajmi va diametri
D ni doimiyligida o'tkazilgan. Bu holatda A ning o'zgarishi shatun uzun-
ligining o'zgarishini keltirib chiqaradi. A ning kichrayishida massa тл va
uning tashkil etuvchilari va mM kattalashadi. Bunda inersiya kuch Krb
ni o'sishi yuz beradi, buni krivoship jag'Iari davomiga posangini o'rnatish
bilan o'rnini to'ldirish mumkin.
A ning kamayishini P ga ta’siri qarama-qarshi: bir tomondan mshp
va u bilan bog'liq bo'lgan massa m ham kattalashadi, bu P. ning o'sishiga
olib kelishi kerak. Boshqa tomondan ikkinchi tartibli inersiya kuchi P/U ni
amplitudasi kattaligini aniqlovchi ifodada A ning mavjudligi sababli uni
kichraytirish mumkin. A ning kichraytirish IYOD balandligi va massasining
ortishiga olib keladi, bu shatunni uzaytirish bilan bog'liqdir. Shatunning
yanada uzun bo'lishi /?max burchakning kichiklashishiga olib keladi, chunk!
bu yon kuch N ning kamayishini keltirib chiqaradi. Bir xil sharoitda N
va p laming kichik qiymatlari silindr-porshen guruhlarining harakatla-
nuvchi birikmalarida yeyilishining kamayishini ta’minlaydi.
Uchqundan o't oldiriladigan zamonaviy dvigatellar shatunlari dizel-
lamikiga qaraganda uzun. Bu uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarning
tezyurarligining yuqoriligi va ularda P ga ikkinchi gormoniklar ustuvorligining
ta’siri bilan bog'liq. Dizellarda gaz yuklamalari eng yuqori bo'lishi tufayli
shatun steijenining ko'ndalang kesimi ko'p va shatunning uzunlashishida mM
ortishi P/z amplitudasi kamayishiga qaraganda P. ga ko'proq ta’sir qiladi.
335
Silindming yeyilishi bir tekis emas — porshen ishchi yo'lida ko'p
siqiladigan tomon ko'p yeyiladi, bu kengayish takti boshlanishida YUCHN
yaqinida eng yuqori qiymatga erishadigan P ning o'sishiga va u bilan bog'liq
N kuchga bog'liq. Dezaksaj kiritilishida ishchi yo'lida shatun og'ishining eng
katta burchagi /3 absolut qiymati bo'yicha kam bo'ladi, bu silindming
perimetri bo'yicha yeyilishining tenglashishiga yordam beradi.
«Kalta» shatunlar ishlatilishi ayrim hollarda dvigatelning kompanovka
qilishni murakkablashtirishi mumkin, chunki /Зтпх ning katta qiymati tufayli
shatun silindrining pastki qismiga yoki porshen etagiga tegishi mumkin.
• Porshen yo‘li S ning silindr diametri D ga nisbati (K=S/D). Dvigatel
ishchi hajmi Vh ning o'zgarmas holatida К ning ortishi D ning kamayishi
bilan bir vaqtda porshen yo'li 5 ni ortishida mumkin bo'ladi (uzun yo'lli
dvigatellar). К ni kamaytirish 5 ni qisqartirish (qisqa yo'lli IYOD) va
D ni kattalashtirish yo'li bilan mumkin bo'ladi. Dvigatelning berilgan
konstruksiyasi uchun К ning eng qulay kattaligini tanlash ko'p jihatdan
porshenning o'rtacha tezligi cp =Sn/W bilan bog'liq. Bu parametr IYOD
ning dinamikaviy va issiqlikdan kuchlanganligi nuqtayi nazaridan uning
konstruksiyasi, shuningdek, tarkibiy qismlari yeyilishini (ayniqsa, uning
silindr-porshen guruhlari) xarakterlaydi. KSHM tarkibiy qismlarining
inersiya yuklamalaridan kuchlanishi c2 ga proporsional, dvigatelning is-
siqlikdan zo'riqishi va silindr-porshen guruhi detallarining chiziqli yeyil-
ishi esa cp ga proporsionalligi ma’lum.
Porshen o'rtacha tezligini aniqlaydigan ifodaning qonuniy tahlili,
tirsakli valning o'zgarmas aylanishlar chastotasi («) da uni kamaytirish
mumkinligini, ya’ni 5 ni kamaytirish hisobiga dvigatelning ko'rib chiqil-
gan tavsifini yaxshilashni ko'rsatadi.
Biroq, bunda KSHM tarkibiy qismlaridagi inersiya yuklamalarining
ortishi bilan hisoblashish kerak. Bu KSHM detallari massalari D3 ga
proporsionalligi, ushbu vaqtda porshen yo'li kamayishi hisobiga uning
tezligining pasayishi D‘ ga proporsionalligi bilan tushuntiriladi. D ning
kattalashishida porshen yuzasi ortadi va demak, KSHM ga tushadigan
gazlar yuklamasi ko'payadi.
Shunday qilib, К ning kamayishi dvigatelning uzoqqa chidamliligiga
bir xilda ta’sir qilmaydi. Bir tomondan c kamayishi tufayli u ortadi,
boshqa tomondan esa — KSHM detallarida inersiya va gazlar yuklamasi
ortishi tufayli kamayadi. Keltirilgan omillardan qaysi biri ko'proq ta’sir
qilishi, har bir aniq holat uchun yakka holda hal qilinadi.
Zamonaviy tezyurar uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda qisqa
yo'lli A=0,9...1,0 konstruksiyalardan foydalanish an’anasi kuzatilmoqda,
bu cp ning o'zgarmas holatida К ni orttirish uchun qo'shimcha zaxira
olishga imkon beradi. Dizellarning tezyurarligi past bo'lganligi uchun
K= 1,0...1,2 bo'lgan uzun yo'lli KSHM lar ishlatiladi.
К ning kamaytirilishi IYOD tashqi uzunligini va tirsakli val uzunli-
gining ortishiga olib keladi. Bu holda yonish kamerasining balandligi ham
kamayadi, bu uning talab qilingan shaklining olinishini murakkablash-
tiradi. Bu aralashma hosil qilish va yonish jarayonlarining kechish sha-
336
roitlari yomonlashishiga olib keladi. Uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatel-
larda detonatsiya sodir bo'lishining ehtimolliligi ham ortadi. Qisqa yo'lli
konstruksiyalaming afzalligiga silindr devorlariga issiqlik berishning kama-
yishi, klapanlar bo g'zinmg o'tish kesimini oshirish mumkinligining yax-
shilanishi, ursakli val bo'yiniarining bir-biriga ko'proq o'tishini
ta'minlanishi, karteming ko'ndalang kesimi va IYOD massasining kama-
yishini kiritish mumkin.
1.3. KRIVOSHIP-SHATUN MEXANIZMIDAGI ZARBALAR
Ishchi sikl davomida krivoship-shatun mexanizmining barcha birik-
malariga ta’sir qiluvchi kuchlar o'zining belgisini ko'p karrali o'zgartiradi.
Ta’sir qiluvchi kuchlar yo'nalishining o'zgarishi harakatlanuvchi zveno-
latga nisbatan zarbalar va titrash impulslarining turtkilari paydo bo'lishiga
olib keladi. Zarbalar tirsakli valning o'zak va shatun podshipniklarida,
shatun-porshen barmog'i — porshen birikmalarida, shuningdek, por-
shen va silindr gilzasi orasida sodir bo'lishi mumkin.
Dvigatel shovqinini pasaytirish muammosiga bag'ishlangan adabiyot-
larda yon kuch N ta’sirida porshenning «joylashishiga» dvigatelning shov-
qinini ortishi birdan-bir ehtimolliligi sifatida katta e’tibor beriladi:
N = (Pr + P^Asintp.
Bu kuch belgisining o'zgarishi porshenning yon tomonga siljishi va
silindr devoriga urilishi mumkinligini ko'rsatadi. To'rt taktli dvigatelda yon
kuch belgisining o'zgarish payti va joylashishlar soni inersiya kuchi P. va
sin<p egri chizig'i bilan aniqlanadi. Gaz kuchlari kattaligi hal
qiladigan YUCHN dagi ish
1.14-rasm. Eng yuqori burovchi
moment (a) va eng yuqori quwat-
dagi (ft) rejimlarda porshenga ta’sir
qiluvchi kuchlar.
istisno.
Zamonaviy avtotraktor dvigatellari-
da konstruksiyasining o'ziga xosligiga
bog'liq holda YUCHN doirasida por-
shenga ta’sir qiluvchi kuchlarning turli-
cha o'zgarishini kuzatish mumkin.
1.14-rasmda dvigatel ishlashining
ikki rejimi uchun porshenga ta’sir
qiluvchi kuchlar o'zgarishini
ko’rsatuvchi egri chiziqlar keltirilgan.
Ulardan birinchisi eng yuqori bu-
rovchi momentga, ikkinchisi — nomi-
nal quwatga mos keladi. Birinchi
rejimda gazlar kuchi porshenning
silindr devoriga zarbali ta’sirini chu-
qurlashtiradi, ikkinchisida — undan
porshenning qayta joylashishi mavjud
emas. Birinchi rejim kam va o'rtacha
aylanish chastotali (1500minH gacha)
dizellar uchun ham xarakterlidir.
337
Dizelning 2500—3500 min-1 'gacha kuchaytirishda inersiya kuchlarining
birmunchaga ortishi tufayli YUCHN dan oldingi holatda yig'indi kuch
rrianfiy bo'lishi mumkin. Bu siklning ushbu bosqichida yana qayta joylash-
ish jadalligini pasaytiradi.
1.14-b rasmda ko'rsatilgan kuchning o'zgarishi UO'OD lar uchun
boshqacha xarakterga ega. Bunda ushbu dvigatellarning miqdorli rostla-
nishini ham ko'zda tutish kerak. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda
porshenning silindr devoriga urilishi faqat to'liq yuklamani 75% dan
ko'p bo'lganida valning aylanishlar chastotasi 2000—2500 min-1 dan
kam bo'lmaganda YUCHN doirasida sodir bo'lishi mumkin.
Ishchi siklning qolgan barcha vaqtlarida yonlama kuch belgisi o'zgarganda
zarba sodir bo'ladi, uning jadalligi aylanishlar chastotasi ortishi bilan
o'sadi. Bunda zarba jadalligi tezlik rejimidan tashqari porshen-gilza
birikmasidagi tirqishning kattaligi, qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi de-
tallar massasi, porshen yo'lining diametrga ko'paytmasi bilan ham an-
iqlanadi. Bunda sanab o'tilgan parametrlaming ortishi zarbaning jadalroq
bo'lishiga olib keladi.
Dvigatelda yonlama kuch ta’siridan porshenning sodir qiladigan hara-
kati murakkab hisoblanadi. Odatda, u porshen to'plami og'irlik marka-
zining ilgarilanma harakati va massalar markazi orqaii hamda porshen
barmog'i o'qiga parallel o'tuvchi o'q atrofida aylanma harakati yig'indisi
sifatida ko'riladi.
Tirqish oralig'ida porshenning bu harakati qattiq jismning tekis pa-
rallel harakatini yorituvchi tenglamalar tizimi yordamida tadqiq qilinadi.
Koordinata o'qlarini barmoq o'qiga perpendikular, ulardan biri silindr
o'qiga parallel qilib tanlangan holatda, ayniqsa, sodda tizim olinadi.
Tenglamalaming bunday tizimlarini tahlili asosida V.D.Kurnatov
porshenning zarbidan tebranishni qo'zg'atishga sarflangan energiyani xarak-
terlaydigan quyidagi ifodani keltirib chiqardi:
dN<0) ’ мЛ/> I J
bunda: —yonlama kuchning nol orqaii o'tishida undan olingan
hosilaning qiymati;
m — porshen to'plami detallarining massasi;
Л — porshen va silindr orasidagi diametral tirqish;
p — porshen to'plami inersiyasining radiusi;
I — porshenning aylanish o'qidan etakning pastki chekkasigacha bo'lgan
masofa;
porshen barmog'i va o'qi hamda porshen to'plami va massasi
markazi orqaii o'tuvchi o'q orasidagi masofa;
A — sonli koeffitsiyent;
n — aylanishlar chastotasi.
Bu tenglamadan porshen zarbidan shovqinni pasaytirish uchun
338
(1.0...1,25)Dgacha uzaytirilgan etakli
konstruksiya maqsadga muvofiqligi
kelib chiqadi. Etak uzunligining
keyinchalik orttirilishi massa va in-
ersiya radiusining ortishi tufayli
maqsadga muvofiq emas.
Barmoq o‘qining silindr o'qiga
nisbatan siljishi zarba tezligiga ta’sir
qilishi mumkin. Bunday siljishning
val aylanishining qarama-qarshi to-
monida 0,03 D oralig'ida yotadigan
eng maqbuli mavjud. Barmoq
o'qining ko'p siljishi zarbani kucha-
ytiradigan gazlar kuchidan moment
paydo bo'lishiga olib keladi. Tirsakli
valning silindr o'q chizig'iga nisba-
tan siljishi ham qayta joylashish
jadalliligiga ta’sir qiladi.
1.15-rasm. Shatun podshipnikdagi
tirqish Д ni hisobga olinishidagi
sxemasi (a) va tirsakli valning burilish
burchagiga dinamikaviy reaksiya R ning
KSHM ning podshipnikli tu- bog'liqlik grafigi (Л); A — yuklamaning
gunlarida natijaviy kuch belgisining keskin oshish qismi.
o'zgarishi tutashuvchi zvenolar
urilishiga har doim ham olib kelmaydi. Podshipnik tarkibiy qismlarining
bir-biriga nisbatan siljishi o'zaro kontaktli yoki kontaktsiz sodir bo'ladi.
Erkin harakatdan kontaktli harakatga o'tish jarayoni zarba bilan kuzatiladi.
Birikkan detallar orasida kontakt yo'qolganda zarbalar jadalligi ham
tirqish kattaligiga va urilish paytida yuklamaning tezligi ortishiga bog'liq.
Kontakt saqlab qolinganda zarbalar hodisasining jadalligi faqat qo'yilgan
yuklama xarakteri bilan aniqlanadi.
Shatun podshipniklarida zarbaning sodir bo'lish sharoiti va zarbali
yuklamalaming qo'yilish xarakteri analitik ko'rib chiqilishi mumkin. Bu
topshiriq podshipnikdagi reaksiyani o'rganishga olib keladi.
1.15-rasmda shatun podshipnikdagi tirqishni hisobgaoladigart mexanizm
sxemasi va dinamikaviy reaksiyaning egri chizig'i keltirilgan.
у burchakning berilishi bilan dinamikaviy reaksiya R tenglamasi va uning ta’sir
chizig'i barcha kuchlaming R va Q o'qlariga proyeksiyalash bilan topiladi:
7? = f(<p)siny + v(<p)cosy ,
bunda:
/(^) =
Л
cos P
cos <p + Л cos 2<p —
sin (p.

P
v(^>) = (1 + ^) x cos (p + A cos 2cp-jm •
bunda: mM — shatun quyi kallagining keltirilgan massasi;
339
т. — qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi detallar massasi;
a — tirsakli valning burchak tezligi;
Л— krivoship radiusining shatun uzunligiga bo'lgan nisbati.
Podshipnikning harakatlanuvchi tarkibiy qismlari orasida kon-
taktning yo'qotish sharti R=0. Bu nazariy tomondan bir vaqtda quy-
idagi shartlar bajarilganda amalga oshishi mumkin:
<р = 2тгк(к = \,2,3,...y, Pg = (1+к + Л)т^а)2.
1.2-jadvaldagi ma’lumotlarga muvofiq, uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellarda bu shart doimo bajariladi, dizellarda esa — faqat katta ayla-
nishlar chastotasida bajariladi.
Agar dvigatellarning o'zak tayanchlaridagi dinamikaviy reaksiyalar tah-
lilida tirqish e’tiborga olinsa, u holda statik aniqlikdan voz kechishga to'g'ri
keladi. Bunday yo'l qo'yishlami uch tayanchli vallarga tatbiqan ishlatish
mumkin, unda dinamikaviy reaksiyaning nolga aylanish sharoiti shatun
podshipniklari uchun qilinganga o'xshash analitik ifodalanishi mumkin.
Murakkabroq sxemalar tahlilini ayrim yo'l qo'yishlami qabul qilib
amalga oshirish mumkin. Masalan, ZIL-130 ning har bir o'zak pod-
shipnigi uchun mos kelgan krivoshipga ta’sir qiluvchi (1.16-rasm)
dinamikaviy kuch R va krivoshipning aylanuvchi massalari inersiya kuchi
P dan natijaviy kuchni aniqlash uchun ifodani tuzish mumkin:
~ Rgn + + + C(»H) »
bunda: i, j, m, n — mos holda
chap (i=l, 2, 3, 4) va o'ng (/=5,
6, 7, 8) qatordagi silindrlar
shatun podshipniklarida tirsakli
valning shatun (n=l, 2, 3, 4) va
o'zak 2, 3, 4, 5)
bo'yinlarining tartib raqamlari.
Asosiy yo'l qo'yishlar quyi-
dagilardan iborat: ta’sir qiluvchi
kuch RJq‘ va Psn lami (har bir
krivoshipda) faqat yaqin joylash-
gan ikki podshipnik qabul qila-
di, ikkinchi va uchinchi krivo-
shiplaming aylanma harakatlanuv-
chi posangilarining inersiya ku-
chini esa, ikkinchi va to'rtinchi
o'zak podshi pniklar qabul qiladi.
1.16-rasmdan ko'rinishicha, o'zak
podshipnikdagi dinamikaviy
reaksiyaga yaqin turgan shatun
podshi pniklarga ta’sir qiluvchi
1.16-rasm. ZIL-130 dvigatelining tirsakli
validagi o'zak podshipnigiga ta’sir qiluvchi
kuchlar (drossel qopqog'i 100% ochiq
holda, л=1000 min1).
340
kuchlar ko'proq ta’sir qiladi. Dinamikaviy reaksiya nolga teng bo'lganda
ayrim rejimlarda (uchinchi o'zak podshi pnik uchun ehtimoli ko'proq)
shart mavjud bo'ladi.
Tabiiyki, ko'rsatilgan yo'l qo'yishlarda kattalik taxminiy hisoblanadi.
Bu tahlil podshi pnikda sapfaaylanishida vaular orasidagi tirqishda
moy mavjud bo'lganda sodir bo'ladigan gidrodinamik kuchni hisobga
olmaganda KSHM ishi uchun to'g'ri deb hisoblanadi.
Me’yorida ishlash sharoitida podshipniklarda zarbalar bo'lishiga yo'l
qo'yib bo'lmaydi, podshi pnikni loyihalashdasuyuq ishqalanish sharoiti-
ni saqlashga imkon beradigan hk dan kam bo'lmagan kattalikkacha
yuqorida ko'rib chiqilgan kuch omillari ta’sirida radial tirqish kama-
yishiga yo'l qo'ymaydigan ishlashning gidrodinamik rejimini paydo qi-
lishga intilinadi.
1.2-jadval
IYOD turi min 1 1 + к + A 2 mrci) FP J P,„ IYOD turi Л, min1 1 + к + A 2 mro) Fr 1 P..
Dizel 1300 0,45 1,35 3,9... ...4,6 Uchqundan o't oldiri- ladigan 2500 0,78 .1,5 0,9 . .1.4
1600 0 82 1,78 2800 0,98 1,88
1900 1,5 2 3000 1,13 .2,16
2100 1 .2,5 3600 1,6..3,1
4000 4.. .6 4000 2... 2,45
341
I BOB
MUVOZANATLANGANLIK
VA DVIGATELNI MUVOZANATLASH
Dvigatel ishlaganda uning tarkibiy qismlarida («ichki» muvozanat-
lanmaganlik), shuningdek, avtomobil (traktor) — dvigatel («tashqi» mu-
vozanatlanmaganlik) tizimida tebranma hodisalarni keltirib chiqaradigan
kuchlar dvigatel konstruksiyasida paydo bo'Iadi.
Dvigatel barqaror rejimda ishlaganda uning tayanchlaridagi reaksiya
kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgarmas bo'lib qolsa, bunday dvigatellar
tashqi muvozanatlangan deb ataladi. Bunday dvigatelning o'zi osmada
tebranish hosil qilmaydi va tebranma energiyani uzatmaydi hamda o'zi
o'rnatilgan mashina konstruksiyasida tebranishlarni uyg'otmaydi.
Muvozanatlanganlikni yaxshilaydigan tadbirlar majmuasi dvigatelni
muvozanatlash deb ataladi.
2.1. BIR SILINDRLI DVIGATELNING MUVOZANATLANMAGANLIGINI
KELTIRIB CHIQARADIGAN KUCH OMILLARI
Bir silindrli dvigatelning ishlashida KSHM da paydo bo'ladigan kuch
omillari tahlilida tayanch reaksiyalari bilan ulaming quyidagilari muvo-
zanatlanishi o'rnatilgan edi (2.1-rasm): birinchi Ptlva ikkinchi tartibli P
kuchlar, aylanuvchi massalarning markazdan qochma inersiya kuchlari,
shuningdek, to'nkaruvchi moment va dvigatelning og'irligi, ya’ni
R.; RB=f(P)t, P„P K, Mln.n, Gd).
Dvigatelning og'irligidan tashqari barcha sanab o'tilgan kuch omillari
vaqt bo'yicha o'zgaradi va dvigatelning muvozanatlanmaganligiga sabab
bo'lishi mumkin.
Shunday qilib, bir silindrli dvigatelning muvozanatlanmaganligini
keltirib chiqaradigan omillarga P P.n, Kr, Mlo.n lar kiritiladi.
Yuqorida sanab o'tilgan omillarning birortasi, amplitudalarining
o'zgarish davrini va qo'yilgan nuqtalarining turliligi tufayli boshqalarining
ta’sirini bartaraf qila olmaydi yoki kuchaytira olmaydi, lekin bir silindrli
dvigatelni muvozanatlash uchun ularning har birini xususiy holda mu-
vozanatlash kerak.
2.2. KO'P SILINDRLI DVIGATELLARNING
MUVOZANATLANGANLIK SHARTI
Bir qatorli ko'p silindrli IYOD (/-son silindrli) tayanchlarida
o'zgaruvchan reaksiyani keltirib chiqaradigan kuch omillarini tahlil qi-
lish uchun dvigatelni kompanovkalash sxemasi, krivoshi plari bir-biriga
342
nisbatan 8 burchakka burilgan va ishchi jarayoni qabul qilingan ishlash
tartibiga mos holda faza bo'yicha burchak oralig'ida siljigan, bir silindrli
dvigatellarning i ta majmuasi ko'rinishida tasawur qilish mumkin*.
Sharth bir silindrli dvigatellarning (SHBD) har biriga muvozanat
lanmaganhkni keltirib chiqaradigan kuch omillarining to'plami ta’sir
qiladi. Ularning kattaligi va ta’sir qilish yo'nalishi har bir SHBD laming
yuqori chekka nuqtalariga nisbatan krivoshi planning joylashishi bilan
2.1-rasm. Bir silindrli dvigatelning muvo-
zanatlanmaganligini keltirib
chiqaradigan knch omillari.
2.2-rasm. Ko‘p silindrli dvigatellarning
muvozanatlanmaganligini keltirib chiqaradiga
kuch omillarining tahliliga.
Bu ko'p silindrli dvigatelni shakllantiradigan bir silindrli dvigatellarga
ta’sir qiluvchi bir xil nomli kuch omillari bir-biriga muvozanatlanma-
ganlik ta’sirini kuchaytirishi yoki yumshatishi (bartaraf qilish oralig'ida)
mumkin, shuningdek, dvigatel tayanchlariga ta’sir qiluvchi bo'ylama mo-
mentlaming hosil bo'lishini keltirib chiqaradigan kuchlar to'plamini
shakllantirishi ham mumkin.
Misol uchun silindrlari bir qator joylashgan va krivoshi plari orasidagi
burchak 180° (<5=180°) ni tashkil etgan ikki silindrli dvigatelning (/=2) muvo-
zanatlanmaganligini ko'rib chiqamiz, uning sxemasi 2.2-rasmda keltirilgan.
Birinchi SHBD birinchi silindr va unga tegishli krivoship bilan
shakllanadi. Krivoship burchak 2 -
* Ko‘p qatorii IYOD lar uchun ham tahlil to'g'ri hisoblanadi, chunki ularni bir nechta
bir qatorii dvigatellar majmuasi sifatida ko'rish mumkin.
343
Kuchlarning qo'yilgan o'mi va ularning ta’sir chizig'i ma’lum, ulami
e’tiborga olgan holda ushbu kuch omillari sxemada qayd qilingan.
Ikkinchi SHBD (ikkinchi silindr va unga tegishli krivoship) birinchiga
nisbatan krivoshipi 180° ga burilgan va birinchi shartli dvigatelning
krivoshi pi <p burchakka burilganda ikkinchini krivoshi pi yuqori chekka
holatiga nisbatan (;
= m,rco2.
Bu kuch omillari ularning kattaligi va yo'nalishining ta’sirini ham
hisobga olgan holda sxemada qayd qilingan.
Keyinchalik dvigatelning muvozanatlanmaganligini keltirib chiqara-
digan bir xil nomli kuch omillarining o'zaro ta’sirini ko'rib chiqamiz.
P^ va р\]' kuchlar moduli bo'yicha teng va qarama-qarshi tomonga
yo'nalgan, ularning dvigatel tayanchlariga ta’siri o'zaro neytrallashadi,
chunki У = 0
4=1
Bu vaqtda P$ va pff kuchlar bir-birini muvozanatlanmaslik ta’sirini
kuchaytiradi, chunki absolut kattaliklari teng bo'lganda ularning yo'nalishi
bir xil va УЛд=2СЛ cos 2cp.
4=1
Shunga o'xshash mulohaza qilib, va kuchlar bir-birini
Г 2 Г
muvozanatlashini o'rnatish qiyin emas va
Shu bilan bir vaqtda ular yelka a da bo'ylama moment У = Kro
ni paydo qiladigan kuchni hosil qiladi, u dvigatelning muvozanatlanma-
ganligini keltirib chiqaradi.
Shunga o'xshash P^ - P^ juft ham muvozanatlanmagan bo'ylama
momentni paydo qiladi:
4=1
Shu bilan birga bir vaqtning o'zida P$ va pffl kuchlar bo'ylama
sxemadan kelib chiqqan holda muvozanatlanmagan momentni paydo
qilmaydi, chunki
344
2
Ew&)=0-
*=i
Ko‘p silindrli dvigatel uchun aytilganlar e’tiborga olinganda uning
muvozanatlanmagan! igi quyidagi omillar bilan keltirib chiqariladi:
i
1) ~ birinchi tartibli inersiya kuchlar yig'indisi;
4=1
i
2) ikkinchi tartibli inersiya kuchlar yig'indisi;
4=1
N
3) markazdan qochma inersiya kuchi (TV —tirsakli val
4=1
krivoshiplanning soni);
4) ~ birinchi tartibli inersiya kuchlarining yig'indi momenti;
4=1
i
~ ikkinchi tartibli inersiya kuchlarining yig'indi momenti;
4=1
N
6) ~ markazdan qochma kuchlarning yig'indi momenti.
4=1
Ko'p silindrli dvigatelning muvozanatlanmaganligini keltirib chiqa-
radigan omillar qatoriga to'nkaruvchi moment £Л/(О.„ ni ham kiritish
kerak.
Yuqorida sanab o'tilgan kuch omillari dvigatelni kompanovkalashni
mos kelgan sxemasini tanlash yoki quyida ko'rsatilganidek, mos kelgan
mexanizmlami o'rnatish bilan XA/M.„ni muvozanatlashning amaliy usuli
hozirgi paytda o'zlashtirilmagan. Bundan kelib chiqqan holda porshenli
dvigatel inersiya kuchlar va ularni momentlarining yig'indilari bo'yicha
to'liq muvozanatlangan bo'lishi mumkin. Shunday qilib, «to'liq muvo-
zanatlangan» termin quyidagi shart bajarilgan dvigatelga taalluqli:
t= Е"?’=0; У'-С’ = <’;
£=l Л=1 *=1
345
2.3. MARKAZDAN QOCHMA INERSIYA KUCHLARINI
VA ULARNING MOMENTLARINI MUVOZANATLASH TAMOYILI ART
N N
zL = 0 va 2L * = 0 shartlami bajarilishiga yo'naltirilgan texnik
A=1 *=1
tadbirlar majmuasi tirsakli valni muvozanatlash deb ataladi.
Agar dvigatelni joylashtirishning boshlang'ich sxemasida bu shart
bajarilmasa, u holda tirsakli val uning jag'lari davomiga posangilar o'matish
bilan muvozanatlanadi.
Misol sifatida bir silindrli dvigatel valini muvozanatlashni ko'rib
chiqamiz. 2.3-rasmda bunday valning sxemasi keltirilgan, bundan
N
— Kr = mrr(o bo'lishi kelib chiqadi.
k=\
Uni muvozanatlash uchun rasmda ko'rsatilganidek, jag'larning
davomiga ikkita posangi o'matilgan, val aylanganda ular ikki markazdan
qochma kuch Kpm larni paydo qiladi. Agar Kr = 2 bo'lsa, u holda
bunday val muvozanatlangan bo'ladi, chunki bunda Z = 0 va ZA/r = 0.
Buning uchun Pp,,, ma’lum bo'lganda (posangi massalari markazidan ay-
lana o'qigacha bo'lgan masofa) mpn quyidagiga teng bo'lishi kerak:
mpoS =o,5wr —
PJtOS
Keyinchalik silindrlari bir
qator joylashgan va krivoshi plar
orasidagi burchak <5=180° bo'lgan
tirsakli valning mumkin bo'lgan mu-
vozanatlash usullarini ko'rib
chiqamiz, uning sxemasi 2.4-rasmda
keltirilgan.
Bu dvigatel uchun asosiy
sxemasi tahlilidan quyidagi kelib
chiqadi:
2
E«“’=o va
*=l
2
= Kra = mrreo2a,
*=1
bunda: a — silindrlar o'qlari
orasidagi masofa.
346
Markazdan qochma kuchlar momentini
muvozanatlash uchun chekkadagi jag'laming
davomiga ikkita posangi o'matiladi, ular val-
ning aylanishida juft markazdan qochma kuch
К larni sodir qiladi. Natijada b yelkada mu-
vozanatlovchi moment M,m = K^b ga teng
bo‘ladi. Uning kattaligi muvozanatlanmagan mo-
mentlar yig'indisiga teng bo'lishi kerak:
2
A=1
Bu holatda Kpmb=Ka.
Aylanish o'qidan posangilar massalarin-
ing markazigacha bo'lgan masofa berilganda
markazdan qochma kuchlar kattaligi
o'matilgandan so'ng muvozanatlash uchun
zarur bo'lgan uning massasi aniqlanishi
mumkin:
2.4-rasm. <?=180° bo'lgan bir
qatorli ikki silindrli
dvigatelning tirsakli valini
muvozanatlash.
Bu dvigatel va boshqa ko'pchilik dviga-
tellar uchun muvozanatlashning bu tizimi
yagona emas.
O'rtadagi jag'lar davomiga joylashtirilgan
posangilar bilan ham valni muvozanatlash
mumkin (2.5-rasm).
2.5- rasmda keltirilgan muvozanatlash varianti bir xil bo'lganda 2.4-
b
rasmdagi variantga qaraganda b>b' va bo'lganligi uchun
posangi massasini ko'p bo'lishini talab qilishini ko'rsatib o'tish kerak.
Muvozanatlash sxemasini tanlashda qabul qilinayotgan yechimning
maqbulini aniqlaydigan quyidagi ikki asosga e’tibor qaratish kerak. Qabul
qilingan muvozanatlash sxemasi ta’minlashi kerak:
- markazdan qochma kuchlar (£Kr =0) va ularning momentlarining
= 0) muvozanatlash shartlarini har tomonlama bajarish;
— posangilar tizimi massasining kamligi, shuningdek, valni ishlab
chiqarishga eng kam xarajat qilish.
Dvigatelsozlik amaliyotida £/Cf=0 va shartni posangilar
tizimini o'matmasdan avtomatik ta’minlaydigan o'zi muvozanatlashgan
deb ataladigan vallar keng tarqalgan. Bunday konstruksiyaga 2.6-rasmda
sxemasi keltirilgan to'rt silindrli to'rt taktli bir qatorli dvigatelning tir-
sakli valini misol qilish mumkin.
347
2.5-rasm. Bir qatorii ikki
silindrli dvigatel valini muvo-
zanatlash sxemasining varianti.
Keltirilgan rasmdan kelib chiqqan holda
4
= 0 bo'Iadi. Kuchlaming bosh vektori
*=i
nolga teng bo'lishida mumkin bo'lgan mo-
mentlaming hisoblash nuqtasini valning ge-
ometrik markazi deb qabul qilib
(0 nuqta),
4
^M^=0 bo'lishini isbotlash qiyin
k=l
emas, chunki
= ^01,5а = = K^l,5a va
|wj2)| = K(r2) 0,5a = |л<3)| = К™ • 0,5a.
O'zi muvozanatlanadigan xususiyatga krivoshi plan juft sonli bo'lgan
(to'rt va undan ortiq) tirsakli vallar ega bo'Iadi, ular uchun bo'ylama
o'qqa perpendikular bo'lgan geometrik markaz orqali o'tadigan tekislik,
ko'zguli simmetriyaning tekisligi hisoblanadi. Bunday xususiyatga qatorii
olti va sakkiz silindrli to'rt taktli dvigatellarning tirsakli vallari ega bo'Iadi.
Biroq, markazdan qochma kuchlar va ulami momentidan muvozanat-
langanligiga qaramasdan o'zi muvozanatlanadigan vallar jag'larining da-
vomiga deyarli har doim posangilar o'matiladi. Ulaming vazifasi - o'zak
podshipniklami markazdan qochma kuchlar ta’siridan hamda val va karter
konstruksiyalarining mahalliy eguvchi momentlardan yuksizlantirishdan iborat.
Ta’rifdan kelib chiqqan holda, ushbu tadbir tirsakli val — dvigatel korpusi
tizimining ichki muvozanatlanganligini yaxshilashga yo'naltirilgan. 2.7-rasm-
da R reaksiyadan o'zak tayanchlarni to'liq, shuningdek, markazdan qoch-
2.6-rasm. To'rt taktli to'rt silindrli bir qatorii dvi-
gatelning o'zi muvozanatlanadigan tirsakli vali.
ma kuch Kr lar ta’sirida
valning egilishini keltirib
chiqargan momentlardan
ko'p miqdorda yuksizlan-
tirishga imkon beradigan
to'rt silindrli dvigatel tir-
sakli valining posangilar
tizimi ko'rsatilgan.
Istalgan valning muvo-
zanatlashuvida (faqat o'zi
muvozanatlashgan emas)
boshqa bir xil sharoitda Kr
kuchlardan o'zak tayanch-
lami va eguvchi moment-
lardan konstiuksiyasini eng
yaxshi tarzda yuksizlantira-
digan, ya’ni dvigatelning
348
ichki muvozanatlashuvini eng yaxshi
darajada ta’minlaydigan posangilar-
ning joylashish tizimlarini yaxshi-
roq deb bilishni aytib o’tish kerak.
2.4. «FAZOVIY» TIRSAKLI
VAI.LARNI MUVOZANATLASH
Ko’p silindrli dvigatellarning ayrim
silindriaridagi ishchi yo’llarining oras-
ida burchak oraliqlarining bir tekis-
ligini ta’minlash uchun krivoshi plari
turii tekislikda joylashgan «fazoviy» tir-
sakli vallar ishlatiladi. Bunday
konstruksiyali vallaiga uch silindrli bir
qatorii dvigatel vali misol bo'lib hisobla-
nadi (shuningdek, oiti silindrli у =
90" va у = 120° bo’lgan
V simon IYOD). 2.8-rasmda uning
sxemasi keltirilgan.
Keltirilgan rasmdan kelib chi-
qib, bu holatda markazdan qochma
kuchlarning umumiysi alohida krivo-
2.7-rasm. Bir qatorii to‘rt silindrli dvi-
gatelning o'zak layanchlaridagi yuklama:
a — posangilar o'rnatilmaganda;
Л — posangilar o'matilganda.
shi plarga ta’sir qiluvchi Kr kuchlami geometrik qo’shish bilan aniqlanadi:
Z K, = + K? = 0 -
Bu kuchlarning О nuqtaga nisbatan momenti birinchi va uchinchi
krivoshi piar tekisligida ta’sir qiluvchi M\ = K^a va = K^a
momentlarning geometrik yig'indisiga teng:
=л7, +MV
Bu momentlarning vektorlarini qo’shish (2.8-rasm) markazdan
qochma kuchlarning muvozanatlanmagan momenti moduli bo’yicha
|ZA/r| = -\[ЗКга ga tengligini va birinchi krivoshi pga 30° burchak osti
tekisligida ta’sir qilishini ko’rsatadi.
Uning muvozanatlanishi uchun o’shanday tekislikda absolut qiymati
bo’yicha teng, lekin qarama-qarshi tomonga yo'nalgan muvozanatlovchi
moment Mmu ni sodir qilish kerak. Bu soddaroq konstruksiyada Y.M r
ning ta’sir qilish tekisligida chekkadagi jag’larga m massali ikkita posangi-
lami va aylanish o’qidan massalar markazigacha bo’lgan masofa bilan
amalga oshiriladi.
Muvozanatlash sharti quyidagicha ifodalanadi:
|£Л/,| = y/3mrra)2a = m^p^afb , bundan = у/Зт--——.
349
2.8-rasm. 8 — 120" burchak ostida bo'lgan nch krivoshipli
fazoviy tirsakli valni muvozanatlash.
Fazoviy tirsakli vallar besh silindrli bir qatorli (2.9-rasm), shuningdek,
Г=90° bo'lgan sakkiz silindrli K-simon dvigatelda ham bor (2.10-rasm).
Tirsakli vallaming bu turdagi kompanovkasi muvozanatlanganligini
oldingi holatda foydalanilgan usul bo'yicha o'tkazilgan tahlili quyida-
gilami ko'rsatadi:
1) 8 = 72° burchak bilan joylashgan besh krivoshipli val uchun
XX = ° ; |^AC| = 0,499rMfrzy2fl;
2.9-rasm. Burchagi 8=12° bo'lgan besh krivoshipli tirsakli valni muvozanatlash.
350
2.10-rasm. Krest shaklidagi tirsakli valni muvozanatlash.
muvozanatlanmagan moment birinchi krivoship o’qiga nisbatan 54° bur-
chak ostidagi tekislikda ta’sir qiladi, ning ta’sir qilish tekisligida
chekkadagi jag’Iarga joylashtirilgan -0,499mr-------— massali ikki
Ppos
posangi bilan muvozanatlash mumkin (variant sifatida);
2) to’rt krivoshipli krest shaklidagi tirsakli val uchun
|EA/r| = y/Wmrra)2a; moment birinchi krivoship o’qiga nisbatan
18°26' burchak ostidagi tekislikda ta’sir qiladi, 2.10-rasmda
ko’rsatilganidek, massalari ~ -JlOm ga teng bo’lgan ikki
rpos U
posangini o’rnatish bilan muvozanatlash mumkin.
Tirsakli val, karter va o’zak podshipniklarini yuksizlantirish uchun
£Mr ni muvozanatlashda dvigatelning ichki muvozanatlanganligini yax-
shilashga yordam beradigan chekkalardagi jag’lar bilan birgalikda boshqa
jag’laming davomiga posangilami o’rnatish ham amaliyotda ko’p foydala-
niladi. Bunda qabul qilingan posangilar tizimi yuqorida ko’rib chiqilgan
variantlar kabi muvozanatlovchi moment Mmu kattaligini, yo’nalishini va
ta’sir qilish tekisligini saqlab qolishi kerak.
2.5. QAYTMA-ILGAR1LANMA HARAKATLANUVCHI MASSALARNING
INERSIYA KUCHLARINI MUVOZANATLASH TAMOYILLARI
2.11-rasmda keltirilgan inersiya kuch PJt va Pt„ laming grafikli usulda
aniqlashni ko’rib chiqamiz.
Ta’sir chizig’i silindr o’qiga mos keladigan inersiya kuchi P;/ =Ccos2 modulli ikki At va A2 kuchlar vektor-
351
larining yig'indisi sifatida bevosita
olish mumkin, biroq ulardan bin
krivoshi p bilan birga aylanadi.
2.11-a rasmdagi bajarilgan tuzil-
ishiga mos holda Й, + A2 = PJt,
chunki silindr o'qidagi kuch A
lar proyeksiyasining yig'indisi
kabi absolut qiymat
|Р/71 = C cos ga teng bo'ladi.
Shunga o'xshash, 2.11-b rasmda
ko'rsatilgandek, kuch = Bt + B2
ga teng, bunda, Z?z va B2 — qar-
ama-qarshi tomonga ikkilangan
burchak chastotasi +2a> bilan
aylanadiga
0,5 лС = 0,5Л/пуга)2 modulli vek-
torlar.
2.12-a, b rasmda ko'rsatilgan
P,, va kuchlaming prinsipial
a) Pri =C‘cosg> b) PIU =AOcos2<p
2.11-rasm. Inersiya kuch P.f (e) va P/n
(b) larni grafikda aniqlash.
sxemasi yuqorida belgilangan kuch omillari ( Pfl uchun Ap A2 va PjU uchun
B,,B2) shakllantiradigan aylanuvchi kuchlami uning aylanishiga mos kelu-
vchi a va 2a> chastotalar bilan aylanadigan avtonom vallardagi posangilam-
ing markazdan qochma kuchlari bilan muvozanatlashni ko'zda tutadi.
Shunday qilib, inersiya kuchi P,; ni muvozanatlash uchun tirsakli
valning burchak chastotasiga teng bo'lgan ±0J burchak chastotasida qara-
ma-qarshi tomonga aylanadigan posangilami massalari mpnf bo'lgan ikki
val tizim ko'rinishidagi mexanizmlardan foydalaniladi. P
2.12-rasm. Qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi massalar inersiya kuchlarini mnvozanat-
lash mcxanizmining sxemasi. a - P, birinchi tartibli; h - PjU ikkinchi tartibli.
352
Muvozanatlash sharti PIX)sl = tnlxala>2p/ml =0,5 C ko‘rinishga ega, bun-
dan kelib chiqqan holda, p t ma’lum bo’lganda muvozanatlash uchun
posaiigi’arning zaiur bo’lgan massasi =0,5w;-------------- ga teng bo’ladi.
Ppo4
P 7 ni muvozanatlash uchun mos holda posangilarining massasi
bo’lgan +2<y burchak chastotasi bilan qarama-qarshi tomonga aylanadi-
gan ikkita valli tizimdan foydalaniladi. Posangilarning massasi
1 /* 2
= ga teng bo’lganda (2®) = 0,5 AC mu_
0 Pposl
vozanatlash sharti bajariladi.
2.6. SILINDRLAR! BIR QATOR JOYLASHGAN DVIGATELLARNING
MUVOZANATLANGANLIGINI TAHLIL QILISH TAMOYILI
Muvozanatlanganlik tahlil qilinishida silindrlari bir qator joylashgan
ko’p silindrli dvigatel i ta (silindrlar soni) shartli bir silindrli dvigatellar
sifatida ko’rib chiqilib, ularning krivoshi plari sinxron holda aylanadi,
dvigatelni joylashtirish sxemasi va eng maqbul tartibda ishlashi bilan
aniqlanadigan bir-biriga nisbatan S burchakka burilgan deb qaraladi. So’ngra
bir xil nomli kuch omillari algebraik ravishda qo’shiladi va tirsakli valning
geometrik markaziga nisbatan ularning momentlari yig’indisi aniqlanadi.
Yuqorida bayon qilingan tamoyillaming to’rt taktli to’rt silindrli bir
qatorli dvigatelning muvozanatlanganligini tahliliga tatbiqan ko’rib chiqamiz
(2.13-rasm). Bunday dvigatelni to’rtta shartli bir silindrli dvigatellar maj-
muasi sifatida tasawur qilish mumkin, ularning krivoshi plari birinchisiga
nisbatan <5,_2 = 180“; ^_3=180о; ^_4=0° (збО") burchaklarga burilgan, bu
180° burchak oralig’ida ishchi yo’Ilarining bir tekis almashinuvini ta’minlaydi.
Bir silindrli bo’limning har biriga uning muvozanatlanmaganligini kel-
tirib chiqaradigan kuchlar omillarining to’plami ta’sir qiladi:
1-bo‘lim
= Ccoscp
P$ = AC cos 22
3-bo‘lim
2-bo‘lim
= C cos^tp +180") = —C cos (p
pff = AC cos 2 (2
4-bo‘lim
PjP = Ccos((z> +180°) = -Ccostp
pff = AC cos 2 (2
353
Bu kuchlar omillari ta’sir yo‘nalishi sxemada qayd qilingan.
Keyinchalik bir xil nomli kuchlar omillarini algebraik qo'shamiz:
1) Z^*l=0; 2) S^MCcosZ?,; 3) Ук<*> = 0
*=1 *=1 *.=1
Tirsakli valning geometrik markaziga nisbatan bu kuchlarning mo-
mentlarining yig'indisi aniqlanadi:
1-bo‘lim
Л/JP = Pj0l,5«
= Р»1,5о
Mr(1) = ^r(1)l,5tz
3-bo‘lim
= -Л?)о’5«
Mg =-P^,5a
Mr(3) = -K®0,5a
Bundan
2-bo‘lim
л/<;> = Р™0,5а
M^ = P^0,5a
= K^0,5a
4-bo‘lim
M{S =-pa^a
M <4) = -/C,(4)l,5a
2.13-rasm. To'rt silindrli dvigatelda tirsakli val va inersiya
knchlarining ta’sir qilish sxemasi.
354
4) S>!?’=0; 5) iwS'=O; 6)EWi*’=°
*-l k=l *=1
shungs binoan
Tirsakli val uchun o‘zi muvozanatlanganlik sharti bajarilishi muno-
sabati bilan 3 va 6 laming muvozanatlanganlik shartlari bajarilishini tahlil
qiimasa ham bo'lishi mumkinligini qayd qilib o'tish kerak.
2.7. V SIMON DVIGATELLARNING MUVOZANATLANGANLIGINI
TAHLIL QILISH TAMOYILI
V simon dvigatellar muvozanatlanganligini tahlil qilishda uning
konstruksiyasi shartli ravishda i/2 ikki silindrli bo'limlar majmuasi sifatida
tasavvur qilinadi, ulaming krivoshiplari sinxron ravishdaaylanadi vabir-
biriga nisbatan dvigatelning joylashtirish sxemasi bo'yicha aniqlanadigan
burchakka yoyilgan. Shartli ikki silindrli bo'Iimlaming har biriga ta’sir
qiluvchi bir xil nomli kuch omillari va ularning muvozanatlanmaganligini
keltirib chiqaradiganlar, keyinchalik tirsakli val uzunligi bo'yicha qo'shiladi.
Yuqorida bayon qilingan tamoyillami qo'llashni tasvirlash sifatida uning
asosida to'rt taktli sakkiz silindrli V simon og'ish burchagi /= 90n bo'lgan
dvigatelni tahlil qilamiz. Bunday dvigatelni to'rt silindrli V simon у = 90°
bo'lgan majmua ko'rinishida qarash mumkin (2V90). Shuning uchun
2V90 ni muvozanatlanmaganligini keltirib chiqaradigan kuch omillarini
aniqlash bilan tahlilni bo^hlaymiz, uning sxemasi 2.14-rasmda keltirilgan.
Bu dvigatel uchun Z = * + , bunda «о‘» indeks o'ngdagi,
*=i
«ch» esa —chapdagi silindriarga berilgan kuchga tegishli; = Ccostp;
Р(^ =Ccos[ip + 21^ = Csin<p. P^} va P^h) kuchlami ta’sir chizig'i bo'ylab
О nuqtaga ko'chirib, ulami geometrik qo'shamiz.
Chap silindr o'qlari orasidagi burchak a va moduli hamda birinchi
2
tartibli inersiya kuchining yig'indisi ^,Pji ni ta’sir qilish chizig'i mos
*=i
holda quyidagi ifodalar bilan aniqlanadi:
2
Z^
Jt=l

p("‘)
a=arcts-^=<p
355
Shunday qilib, 2V90 dvigatelda inersiya kuchining yig'indisi
kattaligi bo'yicha o'zgarmas (C) va har doim uning aylanish o'qidan
krivoship bo'ylab yo'nalgan (a = p), ya’ni markazdan qochma kuch
K' = rn'ra? ega bo'lgan xususiyatlarga u ham ega bo'ladi. Bunda;
mr =тль +2rnj— + 2frinf, Ugari ko'rsatib o'tilganidek, kuch K‘ jag'laming
davomiga m massaga mos kelgan massali posangilarni o'rnatish bilan
2
muvozanatlanadi, bundan kelib chiqqan holda =c kuch posangi-
. . *=i
lar massasini quyidagi miqdoiga orttirish bilan muvozanatlanishi mumkin:
Chap va o'ng silindrlarning ikkinchi tartibli inersiya kuchlari
-^Ccos2(» va = ZCcas2(^+270“) = -2Ccos2^ ni ta’sir chizig'i
bo'ylab О nuqtaga ko'chirilganidan keyin va geometrik qo'shish modulni
hamda chap silindr o'qiga nisbatan yo'nalishini beradi burchak):
М?| = ^Г’]2 +IX’]2 = J12Ccos2<p-,
^=arct8~^ = -45 (135 )
2.14-rasm. / = 90° bo'lgan ikki silindrli V simon dvigatelni muvozanatlash.
356
2
Bundan Zj‘/« o’zining katiaiigini
*=i
cos2<p ga proporsional ravishda o‘zgartirib,
do»mo dvigatelga ko'ndalang bo'lib ta’sir
qilishi kelib chiqadi.
Shunday qilib, muvozanatlanganlikni
tahlil qilishda 2V90 dvigatel ikkita kuch
qo'yilgan krivoship bilan sxemalashtiril-
ishi mumkin (2.14-rasm): R = K'r+C,
krivoshipning aylanish markazidan unga
2
yo'nalishi bo'yicha qo'yilgan va ,
*=1
dvigatelga ko'ndalang bo'lib ta’sir qiluvchi.
Bunga asoslanib, / = 90” li sakkiz si-
lindrli V simon dvigatelning muvozanat-
langanligini tahlil qilamiz.
Bunday dvigatelni fazoviy tirsakli va-
lining krivoshi plari o'zaro perpendikular
bo'lgan ikkita tekislikda joylashgan (2.15-
rasm). Tirsakli val nosimmetrik. Bunday
dvigatel tirsakli valning o'qi bo'yicha ket-
ma-kef joylashtirilgan to'rtta ikki silindrli
Chap qator О‘ng qator
2.15-rasm. / = 90° bo'lgan
V simon sakkiz silindrli dvi-
gatelning muvozanatlan
ganligini tahlili uchun.
V simon dvigatel sifatidako'riladi. Krivoshi p radiusi bo'yichayo'nalgan har
bir juft silindr-laming teng ta’sir etuvchi kuchlari R posangilar bilan
muvozanatlanadi, ya’ni posangili bunday dvigatellarda birinchi tartibli in-
ersiya kuchlar va markazdan qochma kuchlarning yig'indisi noiga teng.
Juft silindrlaming ikkinchi tartibli inersiya kuchi'.
• birinchi
~ pp,B } = JMCcosltp ;
• ikkinchi
= f22Ccos2(tp+W) = -j22Ccos2tp;
c uchinchi
- ppt°} = Л/С cos 2 (^ +270”) = -J22Ccos2<p ;
• to'rtinchi
~ pu°} = cos 2 (? +180°) = ЛЛС cos 2<p.
Bu kuchlarning barchasi bir tekislikda yotadi, absolut miqdon bo'yicha
ular teng, lekin belgilari bilan juftlashib farqlanadi, oqibatda ularning
yig'indisi noiga teng.
357
2.1 -jacivalda avtotraktor dvigatellarining ko’proq tarqalgan konstruksiya-
lari muvozanatlanganligi to‘g‘risida ma’Iumot keltirilgan.
2.1-jadval
Silin- । drier soni i Krivo- ship- 1 ar- ising joyla- shish sxema- si Kri- vo- ship- iar ora- si- dagi bur- chak qa- torlar Chaq- nash- lar orasi- dagi bur- chak, grad Silindrlar- ning ishlash tartibi Muvozanatlanmagan omillaming eng katta qiymatlari
ЪКГ £Mr у Д/ jll
Bir qatorli to'rt taktli dvigatellar
2 360° 360 1-2 2C 2ЛС 0 0 0
2 Ф 180° 180 540 1-2 0 0 2ЛС Kra Ca 0
3 120° 240 1-2-3 0 0 0 j3K,a J^Ca уЗЛСв
4 180° 180 1-3-4-2 1-2-4-3 0 0 4ЛС 0 0 0
5 144 I-2-4-5-3 0 0 0 0,499 x K,.a 0,499 xCa 4,98 CAu
6 120° 120 1-5-3-6-2-4 1-2-4-6-5-3 0 0 0 0 0 0
V simon to'rt taktli dvigatellar
4 r 270° ^90° 180 ll-21-2p- -1P 0 0 1J1AC 2-j2xx K,a 2-.^2Sa 0
6 12(£- "90° 90... ...150 ll-lp-21- -2p-31-3p 0 0 0 V3K,a s/3Sa 2,449 Sak
12Q^ "120° 120 ll-Ip-21- -2p-31-3p 0 0 0 x/3 M 2,6Sa 2,6 XSa
8 i 90°, 90° 90 II-3I-3p- -21-2p- -1 p-41-4p 0 0 0 vlO x xK.a vlO Sa 0
12 <^7 12(T 60° 60 H-6p-51- -2p-31-4p- - 6I-lp-21- -5p-31-4p 0 0 0 0 0 0
358
Birinchi va ikkinchi juft silindlarda paydo bo'ladigan ikkinchi tartibli
.nersiya kuchlarining momentlari miqdori bo'yicha teng, ikkinchi va uchin-
chi momentlariga belgisi bo'yicha qarama-qarshi. Natijada ularning yig'indi
momenti nclga teng.
Ko'rib chiqilayotgan dvigatel birinchi tartibli inersiya kuchidan hosil
bo'lgan bo'ylama momentni va markazdan qochma kuchlarning
2.10-rasmda ko'rsatilgan sxemaga o'xshash tirsakli valning oxiriga o'matilgan
posangilar yordamida muvozanatlashni boshqa tizimiga ham yo'l qo'yadi.
Agar bir tirsakdagi muvozanatlanmagan kuchning qiymati R ga teng
bo'lsa, u hclda valning oxirgi tomonlariga o'rnatilgan har bir posangining
kattaligi quyidagicha bo'ladi:
/—, . Г <7
-b,
bunda: a — silindrlar o'qlari yotgan qo'shni tekisliklar orasidagi
masofa; b — posangilar orasidagi masofa.
Posangilar joylashadigan tekislik birinchi tirsak tekisligi bilan
a = arctg% = 18”26' ga teng bo'lgan burchakni tashkil etadi.
2.8. EHM da IYOD laming MUVOZANATLANGANLIGINI TAHLIL
QILISHNING USLUBIY ASOSLARI
2.8.1. EHM da DVIGATELNING MUVOZANATLANGANLIGINI
HISOBLASHNING O'ZIGA XOSLIGI
Istalgan joylashishdagi avtotraktor dvigatellarining muvozanatlangan-
igini EHM da tahlil qilish uchun yaroqli yagona algoritmni ishlab chi-
qishda umumiyroq holni aniqlash va muvozanatlanganlikni algoritmik bayon
qilish kerak.
Buning uchun avtotraktor IYOD lariga tatbiqan og'ish burchagi y,
bir xil nomli silindrlarning shatun bo'yinlarining siljish burchagi <5 ,
birinchi vakeyingi krivoshiplaming tekisligi orasidagi burchagi 6. (krivo-
shiplar soni Ata) va bir qatordagi silindrlar soni N ta bo'lgan V simon
dvigatel ishlatilishi mumkin (2.16-rasm).
Bu holda bir xil nomli silindrlarning shatun bo'yinlari burchagini
siljishi maviud bo'Imagan dvigatellarda <5=0 va dvigateldagi silindrlar
soni 2Abo‘Idi, qatorli dvigatellarda esa - 6 = 0, y = 0 va silindrlar soni
N bo'lganda xususiy holga mos keladi.
2.8.2. MARKAZDAN QOCHMA INERSIYA KUCHLAR VA
ULARNING MOMENTLARI BO'YICHA DVIGATELNING
MUVOZANATLANMAGANLIG1NI HISOBLASH
z-bo'yinga ta’sir qiluvchi markazdan qochma inersiya kuch Arning
miqdori va yo'nalishini aniqlaymiz:
359
= yl(K„£ +(«„)} ; 4 = arctg^-,
(KJ,
bunda: (Kh)x va (KJy - Kn kuchning x va у o'qlaridagi proyeksiyasi;
4=^„ vektor va birinchi krivoship tekisligi orasidagi burchak,
(КД=/С„ ^(4+0,54);
(*„), = *„ ««(4+0,54).
Shuni e’tiborga olganda
|z«,H
N ( s
£cos 6'+ —
Si
-12
E' f Л
«« 3 + У
-12
2
AY. = arctg
N
4
2

Bu tenglamalar birinchi krivoship tekisligiga nisbatan mos holda
modul va YKr vektor burchagini yoritadi.
Muvozanatlanmaganlikni miqdorli tahlil qilish uchun mri ning sonli
qiymatlari umumiy holda barcha krivoshi plar uchun turlicha beriladi.
Shunga o'xshash markazdan qochma inersiya kuchlaridan yig'indi
momentni aniqlash uchun tenglama quyidagicha bo'Iadi:
N

4
|LM,| =
-2
E. I О
5WI +—
-2
a.
Kra.
9
2
a,
1 N ( s:
. 4 + —
2
ALM = arctg
bunda: a-o'ng va chap qatorlardagi bir xil nomli silindriar o'qi
orasidagi masofa.
360
2 8.3. QAYTMA-ILGAR.il ANMA
HARAKrtTLANUVCHl
MASSALAKNING INERSIYA
KUCHLARI VA ULARNING
MOMENTLARI BO'YICHA
DVIGATELNING
MUVOZANATLANMAGANLIGINI
HISOBI ASH
Ilgarilanma-qaytma harakatlanuv-
chi massalarning inersiya kuchi ,
i tali silindrning chap tomonidagi
P^h] va o'ng tomonidagi P^} uchun
quyidagiga teng bo'Iadi:
2.16-rasm. Yagona algor.im bo'yicha
dvigatelning muvozanatlanmaganligini
hisoblash sxemasi.
= cZ* * 1 cos К + 6t) t
= B{cZ*4 cosK|> + (<9, + <5 -/)]},
bunda: ^ = 0 bo'lganda /1=0 bo'Iadi va bo'lganda B= 1 bo'iaai;
birinchi tartibli kuch uchun K= 1; ikkinchi tartibli kuch uchun K= 2.
Bu kuchlarning o'qlarga bo'lgan proyeksiyasi:
() = c^k 1 cos +
(/^’}) = cA* 1 солК[$!>+(3+3-y)]sz«(0,5y);
~c^ 1 cos К(<р+0^со5(^,5у)^
(Лк *) ~c^k " casK[jz> + (0, + Az-y)]««(0,5y)
Keltirilgan bog'liqlikdagi argument cos{<p+p)-cosacos p-sinasinp
ko'rinishida o'zgartirilganidan so'ng quyidagini olamiz:
Pj„ | = cP 1 Л'/9 + B~2^cos К (0, + 3 + z)
" N V
+ ^sinK0 r- By'sinК(0, + -y)
*cos(K.<p + PK),
У sin KO, + sin K^+p-y)
bunda: А-----------------V------------------birinchi chap silindr-
^cos K0t + B^cos K(Q + p -y)
i-i <=i
ning o'qiga nisbatan ZPjK vektor burchagi.
361
Qaytma-ilganlanma harakatlanuvchi massalaming inersiya kuchlarini
mos holda yig'indi momentlari
\ЪМ]К\-сЛ^а
н I2
K& + B^ at cos К (0. + <5( - /)
N N
y^a^inKG, + B'^alsinK(@l +<5, + /)
<=i <=i
2
cos(K<p+ft™) ,
N N
£ al sin КЦ + B^ a, sin К (6j + 8j - /)
Л,„ =arctg-^------------------------------
cos K-b, + cos К\0t +81-у\
i=i >=i
2.9. DVIGATEL ISHLASHINING RAVONLIGI
2 9 1. BUROVCHI MOMENTNING NORAVONLIGI
Dvigatel-transmissiya-osma tizimida juft ta’sir qiluvchi burovchi va
to'nkaruvcbi momentlaming tengiigi hamda krivoship burilish burchagi
bo'yicha noravonligi transmissiyaning tarkibiy qismlarida o'zgaruvchan
burash (buralma tebranish) ni, shuningdek, dvigatel tayanchlarida
o'zgaruvchan reaksiyani ham keltirib chiqaradi. Yig'indi burovchi mo-
ment o'zgarishining ravonligi to g nsida muiohaza yuritish uchun bu-
rovchi momentning noravonlik koeftitsiyentidan foydalaniladi:
.. bmax ~
Mb ,r
bunda: Mhmax, Mbmm, Mbo.t — mos holda dvigatelning indikator bu-
.ovchi moment» ling eng Katta, eng kichik va o'rtacha qiymatlari.
ц ning kattaligi dvigatel ish rejimiga bog'liq holda o'zgaradi; inersiya kuchi
ustuvor bo'ladigan ishning tezlik rejimining o'zgarishi keltirilgan ifoda sura-
tiga, yuklama rejimi esa maxrajiga (Mo.r^Pt) ta’sir qiladi
Shulami e’tiboiga olib, turli dvigatellar bir xil rejimda ishlashida, odatda,
nominal quwat rejimida ц bo'yicha taqqoslanadi.
2.17-rasmda D va S lar bir xil bo'lib, silindrlar soni i turlicha bo'lganda
dvigatellar yig'indi burovchi momentlarining egri chiziqlari keltirilgan.
Bu egri chiziqlaming tahlili silindrlar sonining ortishi bilan ц ning keskin
kamayishini ko'rsatadi.
Bundan tashqari burovchi momentning noravonligiga ayrim silindrlar
ishchi yo'llari orasidagi oraliqlarning tenglik omillari ta’sir qiladi.
Teng sharoitda silindrlari bir qator joylashgan olti silindrli dvigatel
362
2.17-rasm. Silindrlar soni turii<*ha bo'lgan (a—g)
to'rt taktli karbyuratorli dvigatellarning yig'indi
burovchi momentiari.
ishchi yo'lining almashish
ourcnagi Q = 120° ga ega bo Iganda
p =1,5, va y= 90° bo'lganda
(ishchi yo'Ilar almashishi no-
ravon (0=9O°va 6=- 150°)
/=61' li dvigatel uchun esa p
=2,08 bo'ladi.
Shunday qilib, burovchi
moment Mb noravonligining
kamayishiga yordam beruvchi
asosiy konstruktiv omillar quv-
idagilar hisoblanadi:
• silindrlar sonining or-
tishi;
• dvigatelning alohida si-
lindrlari ishchi yo'llari orasid-
agi oraliq tengligini saqlash.
2.9.2. DVIGATEL
ISHLASH1N1NG
RAVONLIGI
Dvigatelning muvozanatlan-
ganiigiga burovchi moment
noiavoniigining ta’siri yana bir
salbiy oqibatga ega — tirsakli val
aylanismda burchak tezligining
norawnligi
Bu hodisaning kelib chiqishini, 2.18-rasmda keltirilgan, to‘rt silindrli
to'rt taktli dvigatelning validagi momentlar balansini tahlili asosida
tushuntirish mumkin.
Tahlilni soddalashtirish uchun ko‘rilayotgan masalani quyidagi shart-
lar bilan cheklaymiz:
• qarshilik momenti Мц vaqt (krivoship burilish burchagi) bo'yicha
o‘zgarmaydi,
• dvigatelning ishlash rejimi — barqaror va indikator moment qarshilik
momentiga teng M = Mb o.t = ; bunda o'rtacha burchak chastotasi
o'zgarmas boTib qoladi;
• tirsakli valga keltirilgan dvigatelning harakatlanuvchi tarkibiy qism-
lari inersiya momenti Jo vaqt bo'yicha o'zgarmaydi.
Bu holatda vaqtning istalgan paytida tirsakli valda Mh - 4/q = Min
bo'ladi, bunda: M =J0£ = Ja — -inersiya momenti; £ -valning bur-
at
vhak tezlanishi.
Yuqorida keltirilgan tenglamadan = Мц (2.18-rasmda 1—8 nuqtalar),
da> I dt = 0 bo'lgan paytda bu burchak tezlik ekstremumiga mos keladi.
363
Sifatli tahlilning ko'rsatishiga qaraganda, agar bundan oldin
> Afq va — > b bo'lgan bo'lsa, u holda ushbu nuqtalarda (2, 4, 6, 8)
ЧЮх bo'ladi; mos holda agar Mb< va "^"<u bo'lsa, comn bo'ladi
(1, 3, 5, 7 nuqtalar).
Keltirilgan mulohazadvigatel burovchi momentining krivoship buri-
lish burchagi bo'yicha o'zgaruvchanligi burchak tezliginmg noravonligini
paydo bo'lishi muqarrarligi to'g'risida guvohlik beradi
Burchak tezligining noravcnligi dvigatel ishlashining noravonlik koef-
fitsiyenti bilan baholanadi.
_ ®тах
0) .
or
Dvigatel ishlashini xarakterlaydigan 8 ning asosiy konstruktiv va rejim
omillariga bog'liqligini topish uchun omln dan (2.18-rasmda A va В
nuqtalar) gacha oraliqdagi momentlar balansi tenglamasini integrallaymiz.
O'zgaruvchilami bo'lgandan keyin inobatga olib
dto dto dtp da> 1 dto1
— =--------1- = a — = —----
dt dtp dt dtp 2 dtp ’
j(M„-M4)dtp = ^- J dto2 ’
2.18-rasm. Barqaror ishlash rejimida to‘rt silindrli dvigatel validagi
momentlarning balansi.
364
vl
Ortiqcha ishni fMA - MK )d + a> , . co.
----ЧИО_(а _a
2\ max min /
coB.r =(o>„,ax +4„„)/2 bo'lishini e’tiborga olib, o'zgartirishlardan so'ng
4,„ = Jna?.r8 ga ega bo'lamiz, bunda 8 = Ann /(Joa£r).
Bu bog'liqlik dvigatelni ishlab chiqishda konstruktiv imkoniyatlar yor-
damida 8 kattalikni boshqarish mumkinligini ko'rsatadi. Bu birinchi galda
kattalik g'oyatda haddan tashqari bog'liq bo'lgan silindrlar sonini (2.18-
rasm), dvigatelning qabul qilingan joylashtirish sxemasida esa Jo ni o'zgartirish
bilan d ning talab qilinganini qabul qilish uchun dvigatel konstruksiyasida
maxovik ko'zda tutilgan, undan foydalanishda ya’ni bu holatda
inersiya momentining deyarli hammasi maxovikda mujassamlangan.
J ni tanlash bilan 6 ning kerakligicha kam bo'lgan kattaligini olish
mumkin. Biroq avtomobil dvigatellari uchun har doim ham Jm katta
bo'lgan maxovikdan foydalanish maqsadga muvofiq emas, chunki rejim-
dan rejimga o'tish paytida dvigatel inersionligi ko'p bo'lishiga olib keladi,
ayniqsa tezlikni oshirishda. Bunda avtomobilning dinamikaviy tavsiflari
jiddiy darajada yomonlashishi mumkin.
Tezlatish birinchi darajali ahamiyatga ega bo'Imagan, shataklagichlar
va traktorlar uchun Jn kattalik, asosan, ilashma ulanganda hamda shatak
tuzilmasi ish holatida bo'lganda joyidan bir tekisda qo'zg'alish shartidan
kelib chiqqan holda aniqlanadi.
Bunga bog'liq holda transport vositalarining zamonaviy konstruksiya-
larida avtomobil dvigatellari uchun 8 =0,02...0,025, traktorlar va shatak-
lagichlarning dvigatellari uchun 8 =0,005..0,01 oralig'ida bo'ladi.
Avtomobil dvigateliga maxovikni tanlashda maxovikning o'lchamsiz
inersiya momentidan foydalaniladi:
bu avtomobillarning ko'pchilik dvigatellarida tor oraliqda o'zgaradi, shu-
ning uchun i//const deb hisoblash mumkin.
Bunda: Mbn — nominal quwat rejimidagi samarali moment;
30 ’
nn — nominal quwat rejimidagi tirsakli valning aylanishlar
chastotasi.
4
Bunga asosan
bunda, = 200...350 .
365
2.10. OSMADA DVIGATEL TEBRANISHLARINING
AMORTIZATSIYASI VA TAHLIL ASOSLARI
2.10.1. OSMADA PORSHENLI lYODmng TEBRANISHLARINI KELTIRIB
CHIQARADIGAN KUCH OMILLARI
2.19-rasm. Osmada dvigatelning
tebranishini keltirib chiqaradigan knrh
omillari.
2.19-rasmdan kelib chiqqan
holda, dvigatel osmalarining
tarkibiv qismlarida uning tebrani-
shi, dvigatelning muvozanatlanma-
ganiigini keltirib chiqaiadigan bar-
cha kuch omillari bilan uyg‘otilishi
mumkin (2.2-§ ga qarang),
shuningdek, transport vositasi
qarshilik (RD ) ustidan yurib
o‘tganda dvigatelning kinematik
uyg‘onishiga ham o‘rin bo‘lishi
mumkin.
Ikkinchi holatda hamma transport
birligining tebranishini tahlil qilish
kerak, bu ushbu fanning chegarasi-
dan chiqib ketadi. Shuning uchun
biz muvozanatlanmagan inersiya
kuchlari ZP,, Z/},, Zk, va ularning momentlari ZAf„, ZA/y.„, %Mr
dan, shuningdek, to'nkaruvchi moment Mlo.n dan ham bo'ladigan tebran-
ishlarni tahlili bilan cheklanib qolamiz.
Dvigateldan ekipajga va aksincha tebranma energiya uzatilishini
kamaytirish uchun IYOD kuzovidan osma deb nomlanadigan elastik
tarkibiy qismlar tizimiga o'rnatilishi bilan (ramadan) tebranishdan
izolatsiya qilinadi.
2.10.2. OSMADA TEBRANADIGAN DVIGATELNI
HISOBLASH SXEMASI
Osmada PIYOD tebranishining hisobli tadqiqoti uning dinamikaviy
soddalashtirilgan ekvivalent modeliga almashtirishni talab qiladi. Uni hisob-
lash uchun obyektning faqat undagi muhim xususiyati saqlab qolinadi.
Osmada dvigatelning tebranishi tahlili quyidagi asosiy yo'l qo'yishlarda
o'tkazilishi qabul qilingan:
• dvigatel (kuch agregati) absolut bikr jism (deformatsiyalanmay-
digan) deb qaraladi;
• rama (kuzov) absolut bikr va cheksiz ko'p massaga ega deb qa-
raladi;
366
• koordinatalar tizimining boshlanishi kuch
agregati inersiyasi markazi bilan mos keladi; koor-
dinatalar o‘qi markaziy hisoblanadi.
Bu holatda (2.20-rasm) yuqorida sanab o'tilgan
c.nillar ta’siiida dvigatel mumkin bo'lgan oltita
tebranma harakatni sodir qiladi: o'qlar yo'nanshida
uchta ilgarilanma harakat x = x(r); y = y(t);
z = z(t) va bu o'qlarga nisbatan uchta burchakli
p = a = a(t); P = P(t).
Dvigatelning osmada tebranish xarakterini an-
iqlaydigan hodisani sifatli tahlil qilish uchun eng
oddiy holatni ko'rib chiqamiz — birinchi tartibli
inersiya kuchi X Pjt = C cos <p = Ceos (cot)
ta’siri ostida koordinatalaming biri x ga nisbatan
IYOD ning tebranma harakati (2.21-rasm).
Soddaroq bo'lishi uchun l=l2 va chapdagi elastik
element bikrligi o'ngdagi elastik elementning
bikrligi Cp2 ga teng deb taxmin qilib, erkinlik
darajasi bir bo'lgan mos keluvehi teb-ranma tiz-
imning hisoblash sxemasi ni olamiz. Tizimga sxe-
mada t] bilan belgilangan va tizimda tebranishlar
energiyasining noelastik yo'qolishini imitatsiya qi-
ladigan elementlami kiritamiz va D’Alamber tamoy-
ilini e’tiborga olib, kuchlar balansiga asoslanib,
quyidagi tenglamani olamiz:
2.20-rastn. Am"rtizats.yi-
langar dvigatel sxemasi.
1
2.21-rasm. P.t knch
ta’siridan osmada dvigatel
tebranishini hisoblash
sxemasi.
Pin + fny + Peg =^Pji i y°k* mx+rx+SCx = Ccos(cp),
bunda: Pu = mx - inersiya kuchi; P^ = 2rjx(r = 2tjm)- noelastik yo'qolish
kuchi; 4 noelastik yo'qolish koeffitsiyenti (Wyo4 - tizimda
"kel!
sochiladigan eneig'ya); Pe>i = ZC,.x-deformatsiyalangan elastik elementlarn-
ing elastiklik kuchi; x,x,x ZPjt — kuch ta’siri ostida massalar markazin-
ing mos holda siljishi, tezligi va tezlanishi.
Bu tenglamaning yechimi ma lum:
bunda: co — g'alayonlanish kuchi chastotasi; coa =
xususiy tebranish chastotasi; cp.. = arctg ,— kosinusoidal funksiyalam-
co0 - co
ing ko'chishi va majburlovchi kuch P.t orasidagi fazali siljish.
367
Energetik baholash uchun muhim
bo'lmagan tebranish fazasidan chetlab
yechishni quyidagi ko'rinishda yozish
mumkin:
Х = К(а>)ЕР,,
bunda:
К
haqiqatda proporsionallikning chastotali —
bog'liqlik koeffitsiyenti hisoblangan teb-
ranma tizimning uzatma fiinksiyasi. Uning
kattaligi faqat tebranma tizimning elastik
massaviy tavsifi bilan aniqlanadi, ya’ni
и Tin
“^T-e30
2.22-rasm. Erkinlik darajasi birga
teng bo'lgan tizimning uzatish
fu ksiyasining chastotali bog'liqligi
(7» >%)’
m, XCP, kabi.
2.22-rasmda keltirilgan K(a) =
grafikli bog'liqlik ishlashni tezlik rejimiga
(й? = л-и/30) bog'liq holda K(ai) katta-
likning o'zgarishini, cd - bo'lganda eng
katta qiymatga erishishini, ya’ni g'alayonlovchi kuch chastotasi va tebranma
tizimning xususiy chastotasi tenglashganligini ko'rsatadi.
К (a) ning eng kattasi tizimdagi noelastik yo'qotish koeffitsiyenti q
ga bog'liq. Noelastik yo'qotish darajasi qancha kam bo'lsa ЛГ(й?)тах shuncha
katta bo'ladi, yo'qotish mavjud bo'lmaganda K^cd) ^ ->oo bo'ladi.
Bundan g'alayonlovchi kuch chastotasi (bu holatda XPp) tizimning
xususiy tebranishlar chastotasiga mos kelishida (rezonans) tebranishlar-
ning amplitudasi ko'p bo'lishi va ekipajga tebranma energiyaning eng
ko'p uzatilishi kelib chiqadi:
30л> 30rwn
и=------= n0 =-----2-
n 7t
Bu holatda yoki dvigatelning n = n0 (odatda, n » n0 ) bilan ishlashi-
ga yo'l qo'ymaslik yoki yuqorida ko'rsatilgan shart bajarilishigacha xu-
susiy tebranishlar chastotasini n0 ni pasaytirish bilan rezonansni bar-
taraf qilish mumkin.
2.10.3. BOG'LANGAN TEBRANISHLAR TO'G'RISIDA
TUSHUNCHA
Awalgi paragrafda bajarilgan x o'qiga nisbatan osmada IYOD tebra-
nishi tahlili l=l2 va C,} = tengligi to'g'risidagi yo'l qo'yishlarga asos-
langan. Bu sababga ko'ra, ko'rib chiqilayotgan holatda XP/t kuch dvi-
gatelning faqat x o'qi yo'nalishida siljishini keltirib chiqardi, umuman
368
2.23-rasm. Ulangan
tebranishlaming paydo
bo'lish sxemasi.
aytganda, bu faqat xususiy hoi hisoblanadi. Yuqon-
da keltirilgan shartlaming istalgan biri bajarilmasa,
x o'qi bo'yicha qat’iy yo'nalgan kuch dvigatel-ning
ikki (yoki ko'proq) koordinatga nisbatan sihishir
keltirib chiqaradi. Buni tushuntirish uchun faqat
orqadagi elastik element bikrligini = C() gateng
deb o'zgartirib, IYOD tebranishini ko'rib chiqami
,сг‘2с, (2.23-rasm).
Oddiy tahlil quyidagini ko'rsatadi: bu holatdt
tayanchlarning elastik deformatsiya hisobiga ularda
reaksiya hosil bo'lishini e’tiborga olib,
=CI}2\ =Rt = C^d2 bo'lishini yozamiz, bundan
zl2 = zli^TL = 0,5zl1, bunda: A,, Д2 - mos holda 1- va 2- tayanchlar
deformatsiyasi.
Bu shuni bildiradiki, ushbu holatda koordinatalarning biriga nisbatan
ta’sir qiluvchi kuch omili, bu holatda x o'qiga nisbatan, dvigatelni ikki
(yoki ko'p) koordinatalarga nisbatan siljishini keltirib chiqaradi, x o'qi va
Z o'qiga nisbatan p burchakka burilishi.
Bunday tebranish bog'Iangan yoki ikki ulangan (umumiy holda ko'p
ulangan) deb nomlanadi.
Bog'Iangan tebranishning dvigatel tebranishiga ta’siri nuqtayi nazari-
dan unga xohish bo'lmasligi ma’lum.
Biroq uyg'otuvchi kuchning ta’sir chizig'i holatini o'zgartirish bilan
tebranishlar bog'langanligini kamaytirish yoki aksincha ko'paytirish mumkin.
Osmaning tarkibiy qismlariga nisbatan ta’sir qilish chizig'i oralig'ida shunday
mo'ljal qilish kerakki, u bo'ylab yo'nalgan kuch dvigatelning koordinata
o'qlarining faqat bittasiga nisbatan siljishini keltirib chiqaradigan bo'lsin
(2.24-rasmdagi x o'qqa nisbatan). Bu yo'nalish osmaning bikrlik o'qi deb ataladi.
Bunday o'qlar uchta bo'ladi (x,y,z); ular bikrlik markazi deb ataladigan
nuqtada kesishishi mumkin.
Qattiqlik o‘qt Tebranishning ulanganligi — istalmaydigan
hodisa, lekin osmani loyihalashda va elastik
elementlar sonini joylashishi hamda tavsifini tan-
lashda dvigatel massalarining markazini (tebran-
ishning qo'zg'atuvchi inersion kuch omillari
qo'yilgan) osmaning bikrlik markazi bilan (u
mavjud bo'lganda) mos kelishiga yoki bikrlik
o'qlarini ko'p soniga mos kelishiga intilish kerak.
Shunday qilib, osmani loyihalashda u quyi-
C^2C dagi eng kam talablami qondirsin:
• osmaning tarkibiy qismlarini joylashtirish
2.24-rasm. Osmaning bikrlik sxemasini tanlashda va ularning elastik tavsiflarini
o'qi X ni joylashtirish aniqlashda massalar markazining bikrlik o'qlarini
sxemasi. mumkin bo'lgan ko'proq soniga mos tushishini
369
ta’minlaydigan sxemalami yax-
shiroq deb bilish;
• osmaning tarkibiy qism-
larining elastik tavsiflari rezo-
nans doirasidagi (2.22-rasmda
dvigatelning ish rejimlari doira-
si) ishchi rejimlarining oralig'ida
ishlashida pastroq chastotali kuch
omillari ta’siridan dvigatel teb-
ranishini ta’minlashi kerak;
• elastik elementlarning
ashyolari va konstruksiyasi noe-
lastik yo'qolishlar darajasining
ko‘p bo'lishini ta’minlashi ker-
ak (77 ning eng ko'p qiymati).
2.25-rasmda avtomobil dvi-
gatelining elastik elementlarini
joylashtirish sxemasi va kon-
struksiyasi variantlari keltirilgan.
2.25-rasnt. Avtomobil dvigateli osmasining
sxemasi (o) va elastik dementi konstruksiyasin-
ing varianti (fe).
370
Ill BOB
KONSTRUKSIYALASH ASOS LAR J VA DVIGATEL
DETALI ARI NI MUSTAHKAMLIKKA HISOBLASH ZAMINLARI
3.1. LOYIHALASHTIRILAYOTGAN DVIGATELGA
QO'YILADIGAN EKSPLUATATSIYA TALABLARI
Dvigatelni loyihalash murakkab jarayon hisoblanadi, uni bajarishda
dvigatelning vazifasi va undan foydalanish sharoiti bilan aniqlanadigan
talablami qondirish bilan bog'liq bo'lgan muammolar majmuasini mu-
taxassislar tomonidan hal qilishga to'g'ri keladi. Foydalanishda yuqori ish
unumdorligi va tejamkorligiga ega bo'ladigan va ekologik toza transport,
yo'l-qurilish hamda qishloq xo'jalik texnikalarini barpo qilish uchun av-
totraktor dvigatellari quyidagilarni ta’minlashi lozim:
• turli foydalanish sharoitlarida yuqori ishonchlilikni;
• kam massa va tashqi o'lchamlarida zarur bo'lgan quvvatni, barcha
ish rejimlarida eng yaxshi tejamkorlikni;
• dvigatelning me’yoriy shovqini va titrashini, shuningdek, ishlatilgan
gazlarining tutab chiqishi va zaharliligini;
• ishga tushirish sifatining yaxshiligini;
• boshqarishning osonligi va ishni avtomatlashtirishni;
• texnik xizmat va ta’mirlashning soddaligini;
• foydalanishda eng kam mehnat va ashyolar sarfini.
Foydalanish talablarining asosiylaridan biri dvigatelning ishonchli-
ligini ta’minlash hisoblanadi, chunki ishonchlilik bilan foydalanishda
dvigatel ish qobiliyatini saqlashdagi sarflar va dvigatelning ishlamay qolishi
keltirib chiqargan turib qolishidagi sarflar to'g'ridan to'g'ri bog'liq.
Ishonchlilik deb, berilgan sharoitda undan foydalanishda, texnik xiz-
mat ko'rsatish va ta’mirlashda talab qilingan vaqt oralig'ida hamda (yoki)
talab qilingan ishlash muddatida o'zining foydalanish ko'rsatkichlarini
o'rnatilgan oraliqda saqlab, berilgan vazifani bajaradigan obyektning xu-
susiyatiga aytiladi. Dvigatel uchun vazifa bo'lib transport, yo'I-qurilish
yoki qishloq xo'jaligi mashinalarini energiya bilan ta’minlash hisoblanadi.
3.2. DVIGATEL TURINI VA UNING ASOSIY KONSTRUKTIV
PARAMETRLARINI TANLASH
Dvigatelni loyihalashda ko'p hollarda uning vazifasi, ishlash sharoiti,
talab qilingan quwati va unga mos keladigan tirsakli valning aylanishlar
chastotasi berilgan deb hisoblanadi.
Loyihalash bosqichida dvigatel turini tanlashda dvigatelsozlik va avto-
mobil transportining rivojlanish an’anasi, ijtimoiy-iqtisodiy aspekti bi-
371
rinchi galda xomashyo va energetik resurslarni tejash iqtisodiy masalalari,
atrof-muhit muhofazasi, foydalanishdagi xavfsizligi, ishonchliligi va boshqalar
e’tiborga olinadi.
Bu omillarni e’tiborga olgan holda o’rtacha va ko’p yuk ko'taruvchi yuk
avtomobillari, avtobuslar, traktorlar va yo i-qurish mashinalari uchun
energetik qurilma bo'lib dizellar hisoblanadi. Uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellar, asosan, kam yuk ko'taradigan (2,5 tonnagacha) yengil va yuk
tashuvchi avtomobillarda o'rnatiladi.
Dvigatelni loyihalashning keyingi bosqichida dvigatel konstruksiyasi va
foydalanish sifatini ko'p jihatdan belgilaydigan uning sovitish tizimini
tanlash hisoblanadi.
Dvigatel turi va sovitish tizimi aniqlanganidan so'ng, uning vazifasi
hamda ishlash sharoitini e’tiborga olib, o'xshash dvigatellarning statik
ma’lumotlari asosida loyihalanadigan dvigatelning litrli quwati Nf va o'rtacha
samarali bosimi pc ning taxminiy qiymatlari o'rnatiladi va ular bilan
uning kuchaytirilganlik darajasi baholanadi. va pe laming qiymatlari
siklning issiqlik hisobi yordamida oydinlashtiriladi.
Keyinchalik asosiy konstruktiv parametrlarini tanlashga kirishiladi: silin-
driar soni va joylashishi, porshen yo'lining silindr diametriga bo'lgan nisbati
(S/D), krivoship radiusining shatun uzunligigabo'lgan nisbati (Л = г//л).
Dvigatel silindrlari soni va joylashishi transport vositasida o'rnatiladigan
o'rni, kapot osti bo'shlig'ining gabarit o'Ichamlari, dvigatelning quwati,
silindr o'Ichamlari, aylanma hamda ilgarilanma harakatlanuvchi massalar-
ning inersiya kuchlarini va ular momentlarining muvozanatlanganligi,
burovchi momentning ravonlik darajasi bilan aniqlanadi.
Silindriar soni ortishi bilan dvigatelning muvozanatlanganligi va
uning ravon ishlashi yaxshilanadi, ishga tushirish osonlashadi, maxovik
massasi kamayadi. Shu bilan birga silindriar sonining ortishi dvigatel
konstruksiyasi murakkablashishi va foydalanish paytida xizmat qilish xara-
jatlarini ko'tarilishiga olib keladi.
Dvigatelning ishchi hajmi berilganda silindriar soni silindr diametrini
e’tiborga olgan holda tanlanadi, uning o'lchamiga ishchi jarayonni tashkil
qilish, porshen guruhi detallarining mexanikaviy yuklanishi va issiqlik
holati ta’sir qiladi.
Sanoatda ishlab chiqariladigan avtotraktor dizellarining asosiy qismi
100—140 mm oralig'ida bo'lgan silindr diametriga ega. Silindr diametri
kichik bo'lganda aralashma hosil bo'lish va yonish sharoiti havo zaryadi-
ning harakat jadalligini kamayishi tufayli yomonlashadi, kattalashganda
esa silindr kallagiga hamda porshenga tushadigan mexanikaviy va issiqlik
yuklamalari ortadi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda silindr diametrining eng
katta o'lchami detonatsiya bo'lish hodisasi bilan cheklanadi, uning sodir
bo'lish ehtimolligi o't oldirish shamlaridan juda uzoqda joylashgan yonilg'i-
havo aralashmasi hajmigacha bo'lgan masofa ortishida ko'payadi. Bunga
bog'liq holda uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarning silindrlarini
diametri 105 mm dan ko'p bo'lmaydi.
372
Yuqorida belgilangan diametrii silindriar o'rtacha va katta yukli avto-
mobillar hamda avtobuslarda afzal hisoblanib, oiti va sakkiz silindrli dvi-
gatellarda o'rnatiladi. Yengil avtomobillar uchun ko'p hollarda to'rt si-
lindrli dvigatellar ishlatiladi.
Silindriarning joylashishi bo'yicha avtomobil va traktor dvigatellari bir
qatorii hamda V simonlarga bo'linadi.
To'rt va olti silindrli dvigatellar orasida silindriari bir qator joylash-
gan modellari afzal hisoblanadi. Shunga o'xshash sxemada bajarilgan
dvigatellar kabinasi dvigateldan keyin va uning ustida bo'lgan avtomobil-
larda yaxshi joylashadi. Ular yetarlicha oddiy blok-karter konstruksiyasiga
ega va foydalanish jarayonida xizmat qilish uchun qulay.
Silindriari V simon joylashgan olti silindrli dvigatellar kamdan-kam
ishlatiladi. Bunday dvigatellarning ishlatilishiga birdan-bir to'siq bo'lib,
ishchi yo'llarning almashmuvini noravonligi hisoblanadi, bu burovchi
moment noravonligini oshiradi, tirsakli val elementlarida kuchlanish sikli
kengligining kattaligini keltirib chiqaradi, osmalarning elastik elementlarida
yuklamani ko'paytiradi, dvigatel tebranishi ortishiga olib keladi, aylanma
momenti ko'p bo'lgan maxovik o'rnatilishini talab qiladi.
Ko'rib chiqilayotgan dvigatellar qo'shni silindriarining har bir juft
shatunlari uchun tirsakli val shatun bo'yinlarini, siljitilgani bundan mustasno,
hisoblanadi. Bunda alohida silindriarning ish jarayonlari ravon (bir tekis)
almashishiga erishiladi, biroq tirsakli val konstruksiyasi murakkablashadi.
Silindriar soni sakkizta va undan ko'p bo'lgan dvigatellarda V simon
joylashgan silindriar ishlatiladi.
Bir xil quwatda V simon dvigatellarning bir qatorii dvigatellaiga
nisbatan afzalligi uning solishtirma massasi, gabarit o'lchamlarining (uzun-
ligi va balandligi) kamayishi, natijada blok-karter va tirsakli val bikriigi-
ning ortishi hisoblanadi.
V simon dvigatellarni konstruksiyalashda silindriarining og'ish burchagi
Y ni tanlashga alohida e’tibor beriladi, chunki dvigatelning muvo-
zanatlanganligi, ravon ishlashi va gabarit o'Ichamlari uning miqdoriga bog'liq.
/=60, 90, 120, 180" bo'lgan og'ish burchaklari ko'proq tarqalgan.
Dvigatelning birdan-bir prinsipial parametrlari bo'lib, uning KSHM
dagi konstruktiv nisbatlari, ya’ni qisqa yo'llilik koeffitsiyenti K=(S/D)
hamda krivoship radiusining shatun uzunligigabo'lgan nisbati Л-г/1л
hisoblanadi.
3.3. HISOBLaSH YUKLaMALARINI VA REJIMLARIN1
ANIQLASH
Dvigatelni ishlash paytida mexanik yuklamalami gazlaming bosim kuchi,
ilgarilanma va aylanma harakatlanuvchi massalaming inersiya kuchlari,
ishqalanish kuchlari, shuningdek, ta’sir qiluvchi kuchlarning
o'zgaruvchanligi va davriyligi natijasida rivojlanadigan elastik tebranishlar
keltirib chiqaradi. Agar detallarning hajmi bo'yicha harorat gradiyenti bo'lsa,
u holda dvigatelning tarkibiy qismlarida termik zo'riqishlar ham bo'Iadi.
373
Dvigatel detallariga ta’sir qiluvchi asosiy yuklamalarning kattaligi va
o'zgarishining o‘ziga xos xususiyati dvigatelning ishlash rejimiga bog'liq
bo'ladi. Bunda detallaming mustahkamlik hisobi hisoblanayotgan detallar
og'ir sharoitda bo'lgan holatdagi barqaror ish rejimlarida amalga oshiri-
ladi. Dvigatel bu rejimlarda ishlasbining davomiyligi ham e’tiboiga olinadi.
bu olingan kuchlanish, mustahkamlik zaxirasi va ishonchlilik ko'rsatkichlari
orasidagi bog'liqlikni o'rnatish uchun muhim hisoblanadi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun" quyidagi hisoblash
rejimlari o'ziga xos xususiyatli hisoblanadi
• silindrda gazlar bosimi eng yuqori qiymatga enshadigan
n - (0,4. ,0,6>и„ aylanishlar chastotasidagi eng katta burovchi moment
Mb inersiya kuchlari hisobga olinmasa ham bo'ladi;
• gazlarning bosim kuchi va inersiya kuchlarning biigalikdagi ta’sirini
hisobga olish zarurati tug'ilgan holatda aylanishlar chastotasidagi
nominal quwati Nm;
• inersiya kuchlari eng katta qiymatga erishadigan, gazlar bosimi kam
bo'lgan salt yurishning eng katta aylanishlar chastotasi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun aylanishlar chasto-
tasining cheklagichi bo'lmaganda - nsyuiriax =(1.4... I.6)«,deb qabul qilina-
di, aylanishlar chastotasini cheklagichi bo'lganda — nsyumax = (1,1...1,15>ия.
Tezyurar dizellar uchun hisoblash rejimlari:
• yonishdan hosil bo'lgan bosim katta qiymatga erishadigan aylanish-
lar chastotasi bo'lgandagi nominal quwati TV,;
• rostlagich ishlashi bilan aniqlanadigan inersiya kuchlar eng katta
qiymatga ega bo'ladigan salt yurishning eng yuqori aylanishlar chastotasi
^гак=(1,О5...1,О7>я.
3.4. O'ZGARUVCHAN YUKLAMALARNI E’TIBORGA OLGAN
HOLDA DVIGATEL DETALLARINI MUSTAHKAMLIKKA
HISOBLASH
Statik yuklamalar ta’siri ostida bo'lgan detallami hisoblashda kuchla-
nishi mo'rt detallarda mustahkamlik chegarasi сгй va dan yoki plastik
ashyolarda oquvchanlik chegarasi crr va т.г dan ortmasligi kerak (mos
holda normal va urinma kuchlanishlar).
O'zgaruvchan va belgisi o'zgaruvchan yuklama sharoitlarda ishlaydigan
dvigatelning ko'p detallari materialning mustahkamlik chegarasidan kam
bo'lgan kuchlanishlarda buziladi. Vaqt bo'yicha davriy o'zgaradigan
o'zgaruvchan yuklamalar ta’siri ostida mustahkamlikka hisoblashda chidam-
lilik chegarasi <Jr deb ataladigan kuchlanish asos qilib olinadi. Oquvchanlik
chegarasi detail ashyosi yuklanishi berilgan davriylik sonida (odatda, 10’)
chidab turishi mumkin bo'lgan eng yuqori kuchlanish kabi aniqlanadi.
Avtotraktor detallari uchun chidamlilik chegarasi faqat ashyo va uning
tarkibiga bog'liq bo'lib qolmasdan, yuklanish siklining tavsifi, kuchlanish
holatining ko'rinishi, detallaming shakli hamda o'lchami, o'tish va biri-
374
kish shakli, sathlarning holati, mexanik va termik ishlov berish kabi
omillarga ham bog'liq.
Yuklanish sikllari simmetrik, nosimmetrik, nolinchi va murakkablarga
ajratiladi. Bu sikllarning har biri eng katta cr , eng kichik cr^„ kuchla-
nishlar, o'rtacha kuchlanish crm = (crnlar + amirj/2, siklning amplitudasi
cro = (сгвю1 - crra/„) / 2 va siklning nosimmetriya koeffitsiyenti r = bilan
o'ziga xos xususiyatlanadi. Siklning eng katta kuchlanishi amax ni am (sikl-
ning doimiy tashkil etuvchisi) va cro (siklning o'zgaruvchan tashkil etuv-
chisi) laming yig'indisi kabi ko'rinishda tasawur qilish mumkin.
Toliqishdan buzilishga simmetrik sikl xavfliroq hisoblanadi, uning
amplitudasi cra - crmai =-amjn, cr„, =0, r = -l bo'ladi. Siklning amplitu-
dasi cr, ning kamayishi bilan toliqish chegarasiga mos keluvchi eng katta
kuchlanish ortadi.
Nosimmetrik koeflfitsiyent r ning toli-
qish chegarasiga ta’sirini silindrsimon na-
munalaming tajriba-sinovlari natijasida olin-
gan amplitudalar chegaralari diagrammalari
bo'yicha o'rnatish mumkin (3.1-rasm). Bu
diagramma cr, - a m koordinatalarda quriladi
va siklning amplitudalar chegaralarini nosim-
metriya koeffitsiyenti qiymatiga bog'liqligini
o'ziga xos xususiyatlaydi.
Amplitudalar chegaralarining diagram-
masida A nuqta simmetrik siklda cr , toli-
qish chegarasiga, C nuqta esa — oquvchan-
3.1-rastn. 'Amplitudalar chegarala-
rining diagrammasi
lik chegarasi cry. ga mos keladi. Egri chiziq ostidagi yuzada joylashgan cra
va crra koordinatali istalgan D nuqta nosimmetriya koeffitsiyenti r bilan
ma’lum siklga mos keladi, chunki koordinata boshlanishi О dan D nuqta
orqaii o'tkazilgan nurning og'ish burchagining tangensi quyidagiga teng:
a

m
1-r
1 + r •
Bu nuqtaning koordinatalarini yig'indisi siklning eng katta ishchi
kuchlanishiga teng:
^ma x ~ ° a + °m
Nosimmetriya koeffitsiyenti berilgan sikl uchun amplituda chegarasi
OU nuri davomi diagrammaning egri chizig'i bilan kesishgan nuqtasi
(B nuqtajda yotadi, chidamlilik chegarasi crr esa — bu nuqta koordina-
talari yig'indisi kabi aniqlanadi:
= °ar +^n,r-
Normal va urinma kuchlanishlar uchun belgisi o'zgaradigan yuklamani
e’tiboiga olib, mustahkamlikka hisoblashda mustahkamlik zaxirasi aniqlanadi,
mustahkamlik zaxirasi deb, detai uchun ruxsat etilgan chegara kuchlanish
ог(тг) ni ta’sir qiluvchi eng kattasi сг„1аг(ттаг) ga bo'lgan nisbati tushuniladi:
375
Па=------, Пт= .
^max ^max
Bunda chidamlilik chegarasi or(rr) kuchlanish siklining ma’lum nosim-
metriyasida oquvchanlik chegarasi oT(rT) ga teng bo'lishi mumkin.
cr, P„~cta та Pr-aT
Detallarda yoki ~> (diagrammada I
tn Pa 1 Pt
doira), shanni qoniqtiradigan normal va urinma kuchlanishlami hisoblash
chidamlilik chegarasi bo'yicha amalga oshiriladi, bunda: J3a = a_l/at,
PT = r_, /тт aa (ar) esa — nosimmetrik siklni teng xavfli simrnetrik siklga
keltirish koeffitsiyenti.
Bu shart bajarilmasa, hisoblash oquvchanlik chegarasi bo'yicha amalga
oshiriladi (cr, =<rT).
Kuchlanishlar chegarasi diagrammasidan kuchlanishning konsentrat-
siyasini, sathning o'lchamlari va ishlov berish usulini hisobga olmasdan,
mustahkamlik zaxirasi uchun quyidagi ko'rinishdagi ifodani olish mumkin:
nc =---- ---------- , n
yoki oquvchanlik chegarasi bo'yicha hisoblashda
a., v.r
^та

a m
Detallar shaklini, absolut o'lchamlari va sathiga ishlov berish sifati
keskin o'zgarishlarining mavjudligi keltirib chiqaradigan kuchlanishlar
to'plamining mustahkamlik zaxirasiga ta’siri mos holda kuchlanishlar
to'plamining samarali koeffitsiyentlari Ka va KT, masshtab omillari
E'a hamda e't , texnologik omillari s" va e" bilan hisobga olinadi.
Kuchlanishlar to'plami, detallarning o'lchamlari va sathiga ishlov
berish sifatining ta’siri hisobga olinib, chidamlilik chegarasi bo'yicha hisob-
lashda normal kuchlanish uchun mustahkamlik zaxirasining ifodasi qu-
yidagi ko'rinirhga ega bo'ladi:
n
, urinma kuchlanish uchun «r =
£ £
ETE,
Murakkab kuchlanish holatida (unnma va normal kuchlanishlarning
biigalikdagi ta’siri) mustahkamlik zaxirasi quyidagi ifoda yordamida
hisoblanadi:
«Е =
nanT
№ +п2т '
376
IV BOB
SILINDR GURUHI VA KARTERLAR
Dvigatelning korpusi bazali element bo‘lib hisoblanadi, unga asosiy
mexanizmlar va tizimlar o'rnatiladi hamda uning yordami bilan IYOD
ning transport vositasiga o'rnatish ta’minlanadi. Korpus quyidagi tarkit
qismlar majmuasi bilan shakllanadi: silindrlar yoki silindrlar bloki va odatd ,
ikki ajraladigan ustki va pastki qismlardan tashkil topgan karter. Na~
karterli dvigatellarda pastki qismi moy poddoni (osttog'orasi) deb ataladi
Zamonaviy avtotraktor IYOD larining ko'pchilik konstruksiyasida
silindr ichi bo'shlig'i silindrlar kallagi bilan zichlanadi, u shpilka yok
boltlar ko'rinishidagi ankerli bog'liqlik yordamida silindrlar blokidr.
qaydlanadi, ular orasidagi (chok) tutash qistirma bilan zichlanadi.
Ko'rsatilgan tarkibiy qismlar ko'p shaklli konstruktiv sxemalain,
hosil qilib, avtotraktor dvigatellarida turlicha konstruksiyaga va joylashishgo
ega bo'lishi mumkin. Silindriarning joylashishiga bog'liq holda avtomobilla
IYOD lari quyidagicha farqlanadi: chiziqli (bir qatorli) va ikki qator'
(V simon). Korpus konstruksiyasiga sovitish tizimining turi ko'p ta’sir
qiladi. Suyuqlik bilan sovitiladigan dvigatellar uchun silindrlarni silindrlar
bloki deb ataladigan yagona uzelga birlashtirish o'ziga xos xususiyatli, bu
IYOD korpusi bikrligini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi.
Havo bilan sovitiladigan dvigatellarda silindrlar, odatda, yakka holda
tayyorlanadi, bu tashqi qovurg'ali blokni quyish texnologik jihatdan
murakkabligi bilan bog'liq. Ayrim hollarda blok silindrlari gilza deb ataladigai i
avtonom (mustaqil) tarkibiy qism ko'rinishida bajariladi. Suyuqlik bila,,
sovitiladigan avtotraktor dvigatellarida bir qatorda oltitadan kam silindrlar
bo'lganda silindrlar bloki va karteming yuqori qismi yaxlit quyma ko'rinishida
bajariladi. Bu blok-karter deb ataladigan dvigatel korpusi konstruksiyas*
bikrligining ko'p bo'lishini ta’minlaydigan afzal korpus deb hisoblanadi
Dvigatel korpusining tarkibiy qismlari foydalanish jarayonida ularnin^
konstruksiyasiga hal qiluvchi tarzda ta’sir qiladigan va IYOD korpusining
ishlash sharoitini aniqlaydigan qator omillar ta’sirida bo'ladi:
• gazlar va inersiya kuchlari ta’sirida katta va davriy o'zgaradigan kuch
yuklamasi;
• silindr ichi bo'shlig'ida yuqori tezlik bilan harakatlanuvchi va
korrozion-faol elementlarning tashkil etuvchi ishchi jismning yuqori
harorati va bosimi;
• silindr porshen guruhining harakatlanuvchi tutash tarkibiy
qismlarining siljishining katta nisbiy tezligi va ayrim hollarda podshi pnik
tugunlarining detallari, ya’ni ular orasida katta solishtirma bosim bo'lganida;
• elementlarning yuqori darajada isishida ularning hajmi bo'yicha
haroratning katta gradiyenti;
• korpusning tashqi elementlariga korrozion va erozion ta’siri.
377
Dvigatel korpusini va uning alohida elementlarining funksional vazifasi
hamda ishlash sharoiti uning konstruksiyasiga qator fundamental talablami,
ya’ni quyidagi kabilarni shakllantiradi:
• dvigatelni avtomobilga o‘matish va mahkamlash uchun korpus hamda
elementlari konstruksiyasining eng katta bikrligi, bu tutash harakatlanuvchi
elementlaming qisman (yeyilishini ko'payishi) yoki to'liq (qadalish yoki
buzilish) ish qobiliyatini yo'qolish bilan ularning o'zaro joylashishini
o'zgartirishga olib kelishi mumkin bo'lgan deformatsiyani cheklash uchun
kerak;
• mumkin bo'lgan eng kam massa.
Ko'p jihatdan o'zaro istisno qiladigan bu ikki talabni qondirish
dvigatel korpusini konstruksiyalashning muhim omili hisoblanadi, buning
mohiyati korpusning material sig'imini ta’minlashga imkon beradigan
konstruktiv yechimlarni izlashga olib keladi.
Zamonaviy avtotraktor dvigatellarining korpusini massasi dvigatel
massasining 25...35% tashkil etadi.
Qatorii dvigatellarga qiyosan V simon dvigatellarning korpuslari nisbatan
kam massaga ega.
4.1. SUYUQLIK BILAN SOVITILADIGAN
DVIGATELLARNING KORPUS ELEMENTLARI
Bloklar va karterlar. Silindriar bloki quyidagi elementlar: yon va
ko'ndalang devorlardan, silindrlararo tutashtirgichlardan va «suv g'ilofi»
bilan birlashgan yuqori gorizontal plitadan, shuningdek, silindrlardan
ham tashkil topgan. Agar suv g’ilofi bilan birgalikda quyiigan silindqja
yupqa devorli gilza o'rnatilsa, u holda gilzalar quruq deb ataladi. Agar
silindriar chiqarib olinadigan va sovitish suyuqligi bilan yuvib o'tilsa, u
holda ular nam gilzalar deb ataladi.
Karter o'zak tayanch to'siqlaridan, yon devorlardan, yuqori gorizontal
tayanch plitadan va moy osti tog'orasi qaydlanadigan pastki tekislikdan
tashkil topgan. Moy osti tog'orasi moylarni yig'ish va joylashtinsh uchun
idish hosil qiluvchi yupqa devorli konstruksiya ko'rinishida va, shuningdek,
korpus bikrligining ortishiga yordam beradigan monolit yuk ko'taruvchi
element ko'rinishida ham bajarilishi mumkin.
Suyuqlik bilan sovitiladigan dvigatellarning korpus elementlari gazlar
kuchidan yuklamani qabul qilishi bo'yicha ular quyidagi kuch sxemalariga
bo'linadi:
1. Silindriar bloki yuk ko'tarib turuvchi (4.1-a rasm) bunda gazlar
bosim kuchini kallak, kuch boltlari (shpilkalar), o'zak podshipniklar
tayanchlar qabul qilib, silindriar bloki devorlarini cho'zuvchi kuchlar
bilan yuklantiradi. Nam gilzalar ishlatilganda ushbu kuch sxemasining
har xil ko'rinishi «g'ilof yuk ko'tarib turuvchi» deb ataladi (4.1-b rasm).
Bunda gazlar kuchlari faqat suv devorining g'ilofini yuklantiradi (cho'zadi).
2. Shpilkalaryuk ko'tarib turuvchi (4 1-d rasm). Gazlar kuchi kallakka
ta’sir qilib, karteming yuqori qismiga mahkamlangan uzun shpilkalar
378
4.1-rasm Suyuqlik bilan sovitiladigan IYOD kuch sxemalari:
a — silindriar bloki yuk ko'taruvchi, b — g'ilof yuk ko'taruvchi;
d — kuch shpilka yuk ko'taruvchi.
bilan qabul qilinadi. Bunda pastki qismida aylana chiqiqi bo‘lgan sovitish
g'ilofi va nam gilzalar shpilkaning dastlabki tortilishi natijasida siqilgan
holatda bo'Iadi hamda gazlar kuchi ulami yuksizlantiradi. Bu sxema bo'yicha
tayyorlangan blok-karterlar, ularni kam yuklanganligi sababli aluminiy
qotishmasidan quyma shaklida tayyorlanishi mumkin.
Dvigatelsozlik amaliyoti IYOD korpuslarining metall sig'imini sezilarli
darajada orttirmagan holda, ular bikrligini orttirishga imkon beradigan
bir qator namunaviy konstruktiv tadbirlarni ishlab chiqqan, ulaming
asosiylari quyidagilar hisoblanadi:
• dvigatel korpusini silindriar bloki va karterni (blok-karter) yagona
(yaxlit) quyma ko'rinishida tayyorlash, bu IYOD korpusi bikrligining
yuqoriligini ta’minlaydi, bir vaqtning o'zida konstruksiya elementlarining
sonini kamaytirish mumkinligi tufayli lining massasini kamaytirishga yordam
qiladi;
• to'liq tayanchli tirsakli vallardan foydalanish. Bunda to'siqlaming
ko'p bo'lishi tufayli blok-karter konstruksiyasining bikrliligi yuqoriroq
bo'Iadi (4.2-a rasm);
о o'zak tayanchlar to'siqlarini qovurg'ali bajarish, shuningdek,
qovuig'alar tizimi bilan yon devorlarni kuchaytirish, kuch boltlari
(shpilkaiari) va o'zak podshipniklar tayanchlari uchun bo'rt malar orasiga
qovuig'alar kiritish (4.2-b rasm);
• karteming pastki yarmini biriktirish tekisligi o'zak tayanchlarining
ajralish tekisligidan pastroqda bo'ladigan qilib bajarish, buning natijasida
korpus elementlariga uzatiladigan kuchlar va momentlar metalining katta
hajmi bilan qabul qilinadi (4.2-d rasm);
• o'zak tayanchlar bo'yicha ajratkichlari mavjud bo'lmagan tunnel
karterlardan foydalanish (4.2-e rasm);
• o'zak tayanchlari qopqog'ini o'zaro bog'lab turadigan rama
ko'rinishidagi maxsus gorizontal plitalami yoki qutisimon shaklli detallami
kiritish (4.2-f rasm).
Blok-karterlami loyihalashda silindriar kallagini mahkamlash uchun
kuch boltlari (shpilkalari)ni silindriar o'qidan eng kam bo'lgan bir xil
379
4.2-rasm. Blok-karteming bikrliligini orttirish bo'yicha asosiy konstzuUiv ladbirlar:
a — to'liqsiz tayanchli tirsakli valdan to'liq tayanchlilikka o'tish; b — oxirgi tayanch
to'siqlarini va yon devorlarini qovurg'alash; d — karter ajratkichi (ekisligini pastga
tushirish; e - tunnclli karter; f — o'zak tayanch bilan birlashtirilgan ramali plita ycki
moy tog'oraning qutisimon konstruksiyasi.
masofada joylashtirish maqsadga muvofiq hisoblanadi. Ular suv g'ilofi
devorining ko'ndalang to'siqlari va blokning yuqori tayanch tekisligi bilan
birikkan joyida bajarilgan maxsus bo'rtmalarda joylashtiriladi. Kuch bolt
(shpilka) larining o‘q chizig'ini o‘zak tayanchlar qopqog'ini
mahkamlaydigan elementlari o'qi bilan mos kelishi maqsadga muvofiq.
Bu blok-karter elementlarini yuklantiradigan qo'shimcha momentlardan
holi bo'lishga imkon beradi.
Silindrlar. Gilzalanmagan silindrlar blokini tayyorlashda str. g'tlofinmg
elementlari bilan yaxlit quymada alohida silindrlami joylashuruishi, blok-
karterlaming yuqori mustahkamlik va bikrliligini ta’minlaydi. Bunday
konstruksiya tashqi o'lchamlari, massasining kamayishiga va mexanik ishlov
berish hajmining qisqarishiga yordam beradi.
Biroq bunda silindming yuqori yeyilishga va uzoqqa chtdamltligini ta’minlashi
uchun geometrik parametrlari barqaror bo'lgan sifatli quymani olish texnologik
jihatdan murakkab. Bundan tashqari silindrlardan biri ishdan chiqqanda
(buzilganda) blokni butunligicha almashtirishga to'g'ri keladi
Kirgizma nam va quruq gilzali silindrlar bloki ma’iurn darajada
ko'rsatilgan kamchiliklardan holi. Bunda blok-kartcrlarning quyish
texnologiyasi soddalashadi, ular uchun narxi kam ashyolardan va faqat
gilza uchun - sifatliroq ashyolardan foydalanish imkoni tug'iladi, isishning
notekisligi kamayadi, demak gilzalar va bloklarning termik tob tashlashi,
ta’mirlashga ketadigan sarflari ham kamayadi.
Quruq gilzalar ikki ko'rinishda tayyorlanadi: yuqori tayanch aylana
chiqiqli va aylana chiqiqsiz (4.3-a,b rasm). Bunday silindrlar gilzalari
devorlarining qalinligi 2...4 mm tashkil etadi. Ikkinchi turdagi gilzalar
blokka o'rnatilgandan keyin va dvigatelning ishlash paytida ishlov berishning
nihoyasiga yetkazish uchun ulami qaydlash maqsadida blokka ayrim taranglik
380
4.3-rasm. Silindrlar gilzalarining asosiy tnrlari:
a — quruq tayanch aylana chiqiqsiz; b — quruq tayanch yuqori aylana chiqiqli;
d — nam yuqori tayanch flanesli; e — nam pastki tayanch flanesli; f — nam o'rta
tayanch flanesli.
bilan bosim ostida o'rnatiladi.
Tayanch aylana chiqiqli gilzalar mexanik ishlov berish nihoyasiga
yetganidan so'ng blokka bosim ostida (zichlab) yoki unga 0,01.„0,04 mm
tirqish bilan sirg‘aluvchi qo'nim bilan o'rnatiladi. Quruq gilzalar yeyilishga
chidamli bo'lgan silindrlarning yuqori doirasida kirgizmali (kalta gilzali)
qilib tayyorlangan bo'lishi ham mumkin.
Quruq gilzalarni yig'ishda blok bilan yaxshi tegib turishini ta’minlashga
alohida e’tibor beriladi. Aks holda gilzalardan sovitish suyuqligiga issiqlik
berish sharoiti yomonlashadi, harorat taqsimlanishining radial epyurasi
notekisroq bo'lib qoladi, bu uning silindrda istalmagan qo'shimcha
deformatsiyalanishni keltirib chiqaradi.
Kirgizmali nam gilzalar tayanch flanesga ega bo'ladi, u gilzaning
yuqori, o'rta yoki pastki qismida blokning halqasimon aylana chiqiqlarida
joylashadi (4.3-d, e, f rasm). Flaneslarning bikrligi kuch boltlari
(shpilkalari) ning tortganda gilzalarning ruxsat etilgan deformatsiyalanishini
ta’minlash uchun yetarli darajada bo'lishi kerak.
Tayanch flanesning pastroq joylashishi gilzaning ko'proq termik
yuklangan yuqori qismi va porshen halqalarining sovishini yaxshilanishiga
yordam beradi. Bu gilzaning yuqori belbog'ini termik deformatsiyalanishini
kamaytiradi, bu silindr porshen guruhi elementlarining yeyilishini va
ishqalanish sathlarining tirnalishini, shuningdek, moy sarfini kamaytirishga
ham imkon beradi.
Ishlash paytida geometrik shaklini saqlab qolish uchun gilzaning yuqori
va pastki qismlarida joylashgan ikki tayanch yo'naltiruvchi bclbog'larida u
qayd qilinadi.
Suv g'ilofini zichlash uchun gilzaning pastki yo'naltiruvchi belbog'idagi
halqasimon ariqchasiga ftor-kauchukdan, ftorko'mir-vodorod kauchukdan,
ftor-silikan kauchukdan yoki rezinadan zichlovchi halqa o'rnatiladi.
Gilzaning o'matiladigan yuqori belbog'ining joylashishi porshen yuqori
chekka nuqta holatida bo'lganida uning zichlovchi doirasi sovitish g'ilofidagi
suyuqlikning sathi bilan baravar turadigan bo'lishi kerak.
Porshenning perekladkasi (qayta joylashish) keltirib chiqaradigan nam
gilzaning yuqori chastotali titrashi oqibatida sovitish suyuqligi yuvib o'tadigan
sathida gilzaning qisman yoki to'liq buzilishiga olib keladigan kavitatsion
381
4.4-rasm. Gilzani qnyi bclbog‘da
zichlash:
7 — silindr gilzasi; 2 — blok-karter;
3 — tutash joyini zichlash uchun
halqa; 4 — antikavitatsion halqa;
5 — markazlashtiruvchi belbog*.
jarayonlar sodir bo‘ladi. Warning jadalligini
pasaytirish uchun qayta joylashuv
eneigiyasini kamaytirishga yordam
beradigar. dezaksaj, tirqishni kamaytirish,
porshen etagini bochkasimon qilish kabi
konstruktiv tadbirlar majmuasi qo‘llaniladi.
Gilzaning bikrligini orttirish, yo'naltiruvchi
belbog'ga uni zichroq o'rnatish, gilza va
blokning quyi tutash joyiga demfirlovchi
maxsus halqalar o'rnatish shunga o'xshash
samaralar beradi (4.4-rasm).
Gilzaning tortsasi shpilkalarning tor-
tish kuchi gaz chokining ishonchli
bo'lishini ta’minlashi uchun blokning
tayanch sathidan 0,05...0,15 mm bo'rtib
chiqishi kerak.
Silindr devorlarining qalinligi
dvigatelni yig'ishda va ishchi jarayonni
amalga oshirishda uning deformatsiyalanishini ruxsat etilgan darajasigacha
cheklash uchun yetarlicha eng kam qilib belgilanadi (nam cho'yan gilzalar
devori uchun — 5—8 mm). Yaxlit blokli konstruksiya uchun silindr
devorining qalinligini tanlash, ta’mirlashda uning yo'nilishi mumkinligini
e’tiborga olib amalga oshiriladi.
Silindming uzunligi posangilar va shatunning erkin harakat qilishi
mumkinligini ta’minlaydigan shartidan kelib chiqqan holda o'rnatiladi.
Bunda porshen PCHN holatida bo'lganida, etagining pastki qirrasi
silindrdan 0,2 D kattalikda chiqishiga yo'l qo'yiladi.
Silindrlar gilzasining uzoqqa chidamliligini orttirish gilza, porshen va
porshen halqalarining ashyolarini, shuningdek, ularni tayyorlash
texnologiyasi eng maqbulini tanlash bilan bog'liq bo'lgan konstruktiv
tadbirlar majmuasi (gilza va halqa sathining mikrogeometriyasi va qattiqligi),
dvigatelning ishlash rejimiga bog'liq bo'lmagan holda silindr issiqlik holati
barqarorligi, yonilg'i moy hamda havoning tavsiflari va tozalanganlik sifati
bilan erishiladi.
Silindrlar gilzasi o'rtacha plastinkali oriyentirlanmagan grafitli perlit
strukturali kulrang va kam legirlangan cho'yanlardan silindr sathining
yeyilishga chidamliligini orttirish uchun xrom, molibden, fosfor, mis,
vanadiy qo'shish bilan tayyorlanadi.
Silindr ishchi yuzasiga dumalatib ishlov berish, xoninglash yo'li
bilan sathiga ko'ndalang kesimli (yarim aylana, trapetsiya ko'rinishida,
uchburchakli yoysimon) turli shaklli moy ushlab turadigan relyefni hosil
qilish, moyni kuyishdagi sarfini kamaytirishga, silindr sathining yeyilishga
chidamliligini orttirishga yordam beradi.
O‘zak podshipniklar dvigatelning ko'proq yuklangan elementlaridan
biri hisoblanadi (4.5-rasm). Tirsakli val podshi pniklarida kafolatlangan
suyuq ishqalanishni ta’minlash uchun ushbu uzel (tugun) elementlarining
382
4.5-rastn Tirsakli val o'zak pouslnpniklanring qopqoqlarini mahkamlash:
1 — asosiy kuch shpilka' 2 — bir yoqdan ikkinchi yoqqa o'tgan
tortuvchi shpilka; 3 — tortuvchi bolt; 4 — mahkamlanadigan sath;
5 — prizon vtulka; 6 — mahkamlaydigan qopqoqning chiqig'i;
7 — prizon shtift.
deformatsiyalanishini cheklash, shuningdek, dvigatel bo'ylab tayanchlar
o'qdoshligi muhim hisoblanadi.
Ajralma o'zak podshi pniklarda ularning yuqori tayanch qismi
karterning to'sig'ida joylashgan, pastki qismi esa qopqoq ko'rinishida
bajarilgan va bolt yoki shpilka bilan mahkamlanadi. Qopqoqning eguvchi
momentini kamaytirish uchun shpilkaning o'qidan tirsakli valning
o'qigacha bo'lgan masofa mumkin qadar eng kam qilib qabul qilinadi.
Qopqoqni karterning frezalangan bo'rtmalarida yon sirt tekisligi bilan
o'tkazish butun podshi pnikli tugunning katta bikrligini ta’minlaydi, bu
ayniqsa, V shaklli dvigatellar uchun muhim hisoblanadi. Karterning
bikrligini va mustahkamligini orttirish uchun qopqoqlarning tayanch
yon tekisliklari balandligini orttirish va qopqoqlarning karter devori
bilan yagona tizimga bog'lovchi gorizontal toituvchi boltlardan foydalanish
afzalroq hisoblanadi. Qopqoqlarning mumkin bo'lgan yon tomonga
siljishidan ular ayrim hollarda maxsus o'rnatkichli shtiftlar yoki prizon
vtulkalar bilan mahkamlanadi (4.5-rasm).
Aluminli karterda ankerli shpilka'arni mahkamlash uchun blok-karter
tanasiga quyilgan ichki rezbali bronza vtulka ishlatiladi.
Avtotraktor dvigatellarida, odatda, sirpanish podshi pniklari ishlatiladi,
ularning asosiy elementlari po'lat asos va unga quyilgan ishqalanishga
bardoshli qatlamdan tashkil topgan yupqa devorli ichquyma hisoblanadi.
Ichquymalar tayanchlarda tig'iz o'rnatiladi (karterlar aluminiy
qotishmasidan bo'lgan holda ko'proq).
Burilishdan va o'q bo'ylab siljishidan ichquymalar karteiga va qopqoqqa
bosim ostida kiritilgan shtiftlar bilan yoki tayanchning yuqori va pastki
qismlari tutashiga tiraladigan egik «gajak» bilan mahkamlanadi. Moy tirsakli
383
valning podshi pniklariga bosim ostida 10... 14 mm diametrli bosh moy
magistralidan 3—5 mm diametrli kanal bo'yicha keladi.
Silindriar kallagi. Silindriar kallagi dvigatelning eng ko'p yuklangan
elementlaridan biri hisoblanadi. U yig'ishda dastlabki tortish kuchi bilan
yuklanadi, gazlar bosim kuchini qabul qiladi va kuch bolt (shpilka) larga
uzatiladi. Silindriar kallagining yuklanishini o'ziga xos xarakteri isish
darajasi yuqoriligi tufayli issiqlik yuklanishining ko'pligi va uning alohida
elementlari orasida harorat gradiyentining kattaligi hisoblanadi. Ayrim
hollarda, ayniqsa, ishchi jarayoni yuqori kuchlantirilgan dvigatellarda
knllakdagi termik yuklanish mexanik yuklanishdan anchaga ortishi mumkin.
Buning natijasida, ayniqsa, sovitish noqulay tashkil etilganda klapanlar
orasidagi tutashtitgichda kuyish sodir bo'ladigandek, yoriq hosil bo'lishi
mumkin. Kallakning katta termik deformatsiyalanishida klapanlar va gaz
choklarining jipsliligining buzilishini kuzatish mumkin.
Funksional vazifasiga mos holda silindriar kallagining konstruksiyasi
bo'lishi shart:
• yonish kamerasining hajmi ishchi jarayonning tashkil qilish usuliga
qo'yilayotgan talablarga mos holda yaratilishi;
• kiritish va chiqarish kanallarining eng maqbul konstruksiyasini
ta’minlashi;
• gaz chokining ishonchli zichligini barpo qilishi;
• barcha ish rejimlarida kallak elementlarining eng kam issiqlik
yuklanishini ta’minlaydigan sovitish suyuqligining aylanish rejimlarini
amalga oshirishi;
• silindriar kallagiga o'matiladigan kerakli dvigatelning detallari (o't
oldirish shamlar/ forsunkalar, taqsimlash valining tayanchlari va boshqalar)
eng maqbul joylashishini ta’minlashi.
Kallakning konstruksiyasiga yonish kamerasining shakli (tekis,
ponasimon, chodirsimon, sharsimon, uyurmali, old kamerali), o't oldirish
shamlari va forsunkalarining joylashishi (bo'ylama, ko'ndalang), gazlaming
keltirish va olib ketish (bir tomonlama, ikki tomonlama) uchun kanallar
shakli (tangensial yoki vintsimon) va joylashishi ta’sir qiladi.
Silindriar kallagi silindriarning bir qatori uchun yaxlit quyma
ko'rinishida yoki har bir silindr uchun yakka holda bajariladi.
Yakka kallaklar foydalanish ishonchliligini orttirishga imkon beradi:
ishonchli gaz chokini ta’minlaydi, dvigatelni ishlab chiqarishda, ta’mirlashda
va foydalanishda yig'ish-yechish ishlarini osonlashtiradi. Bu turdagi kallaklar,
odatda, nadduv bilan kuchaytirilgan dvigatellarda ishlatiladi.
Gazlar va termik yuklamalar yuqori bo'lganligi sababli kallakning zarur
bikrligini ta’minlash uchun yotish tekisligi tomonidagi uning pastki tayanch
devori yetarlicha og'irroq qilib yasaladi. Bunda klapanlar o'rindiqlarining
tob tashlashining ehtimolligi kamayadi. Aluminiy qotishmali kallaklaming
tayanch devorlari qalinligi cho'yannikiga qaraganda ko'p bo'Iadi.
Aluminiy qotishmali kallaklarda o't oldirish shamlari kallakning
bo'rtmasiga burab kiritiladi, ulaming hamma tomonidan sovitish suyuqligi
oqib o'tadi. Kuchaytirilgan IYOD larda siklning o'rtacha va eng katta
384
haroratlari yuqori bo'lganda, odatda, isish sat hi kam bo'lgan kichik
diametrli shamlar ishlatiladi.
Ajratilgan yonish kamerali dizellarda uyurma kamera va old kamera
kallakda joylashadi va tarkibiy qilib bajariladi. Uyurma kameraning yuqori
qismi kallak gavdasida joylashadi, pastki qismi esa (bo'g'zi bilan) issiqqa
chidamli po'latdan tayyorlanadi va kallakning ichki tomoniga yotish tekisligi
bilan bir tekisda o'rnatiladi. Old kamera kallakning maxsus bo'shlig'iga
uning tashqi tomoni bilan o'rnatiladi.
Suyuqlik bilan sovitilishda kallakning issiqlikdan zo'riqisbini kamaytirish
maqsadida (konstruksiyaning ayrim isishi yuqori bo'lgan doiralarda harorat
va harorat gradiycntlarini pasaytirish uchun) unda sovitish suyuqligining
aylanishi uchun kanallar va bo'shliqlar tizimi barpo qilinadi. Suyuqlik
blokdan kallakning ko'proq isigan doiralariga keladi: forsunkaga yoki o't
oldirish shamiga, chiqarish klapanining o'rindig'iga va yo'naltiruvchi vtulka
bo'rtmasiga, klapanlar orasidagi tutashtirgichlarga, chiqaruvchi patrubkaga,
uyurma kameraga yoki old kameraga. Issiqlik almashinuvini jadallashtirish
uchun kallakning sovitish tizimida maxsus bosim ostida o'rnatilgan
taqsimlash naychalar, yo'naltiruvchi qovurg'alar va boshqalar yordamida
suyuqlikning yo'naltirilgan harakati tashkil etiladi.
Cho'yandan tayyorlangan kallaklarda yonish kamerasi sathi harorati
350°C ga erishadi, ayrim nuqtalari orasidagi haroratlar farqi 150°C gacha
yetadi, haroratlar gradiyentlari esa 6... 10 K/mm ni tashkil etadi.
Yaxshi issiqlik o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan aluminiy qotishmasidan
tayyorlangan kallaklarda eng yuqori harorat birmunchaga kam, haroratlar
farqi 60°C ga erishadi, harorat gradiyentlari esa 1,5...2 K/mm ni tashkil
etadi. Nadduv bilan kuchaytirilgan dvigatellarda aluminiy qotishmasidan
tayyorlangan kallaklar qulayroq (yaxshi) issiqlik holatini ta’minlaydi.
Gaz sizadigan choklarni zichlash (4.6-rasm) silindr kallagi va gilza
orasidan gazlaming yorib o'tishi va sovitish suyuqligining sizishini oldini
olish uchun qistirmalar ishlatiladi. Ularning konstruksiyasi quyidagi
talablarga mos kelishi kerak:
• qistirmalarga yuqori harorat, shuningdek, zanglashga faol elementiar
ta’sir qilib, uzoq muddat ishlashi davomida ish qobiliyatini saqlashi;
• kallak va blokning tayanch sathlaridagi notekisliklami to'ldirish
uchun yetarlicha plastiklikka ega bo'lishi;
• silindrda ishchi jarayonni amalga oshirishda gaz sizish choklarining
ochilmasligini ta’minlash uchun yetarlicha elastiklikka, shuningdek, toliqish
mustahkamligining yuqoriligiga ham ega bo'lishi.
Qistirma elastikligi va qalinligi tutashadigan sathlar notekisligining
kattaligi, tortiladigan detallarning bikrligi, qistirma ashyosining elastik-
mexanik xususiyati bilan aniqlanadi.
Avtotraktor dvigatellarida, asosan, qistirmalarning quyidagi
konstruksiyalari ishlatiladi:
• yaxlit metalli varaq ko'rinishidagi po'latdan yoki bo'ysunuvchanroq
bo'lgan mis yoki aluminiydan;
• bir nechta yupqa varaqlar to'plamidan tashkil topgan metalli;
385
a) b) d) e)
4.6-rasm. Gaz sizadigan choklarni zichlash:
a — zichlovchi qistirmali va tekis yon tomonli gilza; b, c — qistirmali va gilzaning
yuqori yon tomoni aylana chiqiqli; J—qistirmali va zichlovchi halqali; e — c—zichlovchi
halqali; 1 — tayanch tekisligi; 2 — markazlashtiruvchi belbog1; 3 — qistirma;
4 — zichlovchi halqa; 5 — suyuqlik sizadigan chokni zichlovchi rezinali halqa.
• asosi to‘r yoki teshikli varaq ko‘rinishida bo‘lgan po‘latdan yoki
grafitlangan issiqqa chidamli kardon varaqlar bilan to’ldirilgan aluminiydan
tayyorlangan. Qistirma mustahkamiigini orttirish uchun asbestli tola rezina
yoki maxsus bog’lovchi issiqqa chidamli ashyo bilan shimdiriladi.
Yonish kamerasi doirasida qistirma teshigini metall bilan hoshiyalash
lining gazlar ta’siridan himoyalashga, elastiklik xususiyatini, mustahkamiigini,
ishonchliligini orttirishga yordam beradi. Qistirmaning konturi bo’yicha katta
solishtirma bosimni barpo qilish uchun hoshiya doirasida qistirma qalinligi
birmunchaga orttiriladi, bu uning o’zgaruvchan bikriigini ta’minlaydi. Ayrim
hollarda gilzalaming torets yuzasidagi halqasimon ariqchaga qizil mis yoki
aluminiyli zichlovchi halqa kallakning yotish tekisligidagi bo’rtiq yordamida
bosib, har bir silindrga o’rnatiladi. Yuqori kuchlantirilgan dvigatellarda shunga
o’xshash yumshoq po’latdan tayyorlangan qistirmalar ishlatilishi mumkin.
Suv o’tkazuvchi kanallami zichlash uchun qistirmaga rezina halqa
o’rnatiladi.
Karterning pastki yarmi avtomobil dvigatellarida moy uchun idish
vazifasini bajaradi va l...l,5 mm qalinlikdagi po’lat varaqdan shtamplash
bilan yoki aluminiy qotishmasidan quyib tayyorlanadi. Bikrlikni oshirish
uchun uning sathlarida shtampovkalash bajariladi yoki qovurg’a
payvandlanadi, karterning yuqori yarmi bilan tutashadigan joyi bo’yicha
esa po’lat varaqdan plastina payvandlanadi. Osttog’orani zich berkitish va
shovqin nurlanishini kamaytirish uchun u karterning yuqori qismidan
maxsus qistirma yordami bilan izolatsiyalanadi.
Quyma ravishda tayyorlangan osttog’oraning tashqi sathi ayrim paytlarda
moy sovishini jadallashtirish uchun qovuig’ali qilib bajariladi.
4.2. HAVO BILAN SOVITILADIGAN DVIGATELLARNING
SILINDRLAR! VA KARTERLARI
Havo bilan sovitiladigan dvigatellarning korpuslari, odatda, karterdan
va unga o’matilgan alohida silindrlardan tashkil topgan. Silindrlar karterga
o’matilishi usuliga qarab quyidagi kuch sxemalarga farqlanadi (4.7-rasm):
386
4.7-rasm. Havo bilan
sovitiladigan IYOD ning kuch
sxemalari: a — yuk ko'taruvchi
silindrli; b — yuk ko'taruvchi
kuch shpiikali.
1. Yuk ko‘tarib turuvehi silindrli korpus, bunda gazlar bosim kuchini
silindr devori qabul qiladi. Bunday holatda silindr kallagi, shuningdek,
silindr va karterning tayanch flanesi o'zaro kalta shpilkalar bilan biriktiriladi.
2. Silindr kallagi va silindr karterga uzun shpilkalar yordamida
mahkamlangan yuk ko'taruvchi kuch shpiikali sxema. Bunda kallak va
silindr dvigatel ishlamayotganda shpilkalarning dastlabki tortilish ta’siri
natijasida siqilgan holatda bo'ladi.
Havo bilan sovitiladigan IYOD laming qovurg'alangan siiindrlari
cho'yandan yoki aluminiy qotishmasidan quyib tayyorlanadi. Ayrim hollarda
qovurg'alangan aluminiyli qismi zichlab o'rnatilgan cho'yan gilza
ko'rinishidagi bimetalli (qo'shmetalli) silindrlar ishlatiladi. Qovurg'ali
aluminiy silindrga po'lat yoki cho'yan gilzani quyish bilan yaxshi natija
olinishi mumkin (4.8-rasm). Oxirgi holatda gilza metalli va silindrning
qobirg'alash elementlari sifatliroq tegib turishi natijasida issiqlik uzatilishi
yaxshiligi tufayli sovitish tizimining ishlashiga qulayroq sharoit yaratiladi.
Aluminiy qotishmasidan tayyorlangan silindrlarning ichki ishchi sathi
maxsus antikorrozion qoplama bilan qoplanadi.
Yonish kamerasining shakllantiradigan detallardan issiqlik olishni
jadallashtirish maqsadida silindr va silindr kallagining tashqi sathi
qovurg'alanadi. Bu detallaming qobirg'alangan tashqi sovitish sathining
kattaligi dvigatelning geometrik parametrlariga, uning joylashtirish yechimiga
va kuchaytiiganlik darajasiga bog'liq. Qovurg'alash koeffitsiyenti deb ataladigan
tashqi sathini ichki sathiga bo'lgan nisbati
avtotraktorlar IYOD larida, odatda, 15...23 ni
tashkil etadi.
Sovitish tizimi orqaii olib ketiladigan
issiqlikning ulushini silindrlar kallagiga mos
keladigani dizellar uchun 45...60% ni va
uchqundan o't oldiriladigan dizellar uchun
60...75% ni tashkil etadi. Kallak va silindrning
qovurg'alangan sathlari nisbati keltirilgan
nisbatlarda yotadi.
Uzunligini 45...55% ini tashkil etgan
silindrning qovurg'alangan qismi kallak bilan
tutashgan joyidan bevosita boshlanib, porshen
PCHN holatda turganda halqalar joylashgan
doiragacha yetadi.
Silindrning sovitish sathi yuzasi kattaligi
qovuig'aning soni va geometrik parametrlari
bilan aniqlanadi. Qovurg'a ko'ndalang
kesimining eng maqbul shakli trapetsiya
ko'rinishida hisoblanadi. Silindr devori
qovurg'alar bilan aylana yoyi ko'rinishida tekis
(ravon) bir-biriga o'tishi orqaii birlashtiriladi.
Qovurg'adan issiqlikning olish jadalligiga
qovurg'alar orasidagi qadam jiddiy ta’sir qiladi.
a) b)
4.8-rasm. Havo bilan sovitiladi-
gan IYOD ning siiindrlari:
a — monometalli;
b — bimctalli.
387
Qadamning 1/3 qismiga yaqini qovurg'aning qalinligiga to'g'ri keladi. Agar
qadam yetarlicha bo'lmasa, uzun qovurg'alar orasi oralig'idagi asosda
«o'lik» sohalar hosil bo'ladi va sovitishning samarali sathi kamayadi.
Qadam kattaligi quyib tayyorlash texnologik imkoniyatlardan kelib chiqqan
holda aniqlanadi va 8 dan 3,5 mm gacha oraliqda o'zgaradi.
Silindrlar qovurg'alari balandligi, odatda, 14... 18 mm dan ortmaydi.
U silindr ashyosining issiqlik o'tkazuvchanligiga bog'liq. Silindming bir xil
radial deformatsiyalanishini ta’minlash uchun qovurg'alanishni
shakllantirishda konstruksiyaning aylanasi bo'yicha bir tekis bikrliiikka ega
bo'lishi maqsadga muvofiq. Qovurg'alami joylashtirishda butun perimetr
bo'yicha uning balandligini bir xil qilishga har doim ham imkon bo'lmaydi,
ayrim hollarda baland qovurg'alar kesimli qilib bajariladi. Baland
qovurg'alardan foydalanishda ularning titrashini va shovqin nurlatishini
kamaytirish maqsadida ular orasiga maxsus so'ndiigich elcmentlari o'rnatiladi.
Havoning qovurg'alar orasidan o'tishida isish harorati 6O...7O°C ga,
qovurg'alar orasidagi uning tezligi esa 50 m/s gacha yetishi mumkin.
Havo bilan sovitiladigan dvigatellarda silindr kallagi ko'proq issiqlikdan
zo'riqqan elementlardan bin hisoblanadi. Bu sababli u, odatda, yaxshi
issiqlik o'tkazuvchanlikka, metall formaga yaxshi quyilishiga ega bo'lgan
aluminiy qotishmasidan tayyorlanadi. Mustahkamlik va ishonchli ishlashi
shartidan kelib chiqqan holda yuqoriroq isiydigan klapanlar orasidagi
tutashtirgich doirasi nuqtalaridagi harorat chegarasi 215...230°C oralig'ida
cheklanishi lozim va faqat qisqa vaqtda 260°C gacha yetishi mumkin. Kallakni
konstruksiyalashda termik deformatsiyalanishini va kallak hamda silindr
yuqori qismining geometrik shakli buzilishini kamaytirish maqsadida harorat
maydoni bir tekis ta’minlanishiga katta e’tibor qaratiladi.
Quyib tayyorlashda kallakning sovitish qovurg'asi balandligi 50...60
mm dan ortmaydi.
Qovurg'alami frezerlab tayyorlashda kallaklarda uning qalinligi qadami
3,5...4,0 mm bo'lganda 1,5 mm gacha ta’minlanishiga erishiladi.
Aluminiy qotishmasidan tayyorlangan kallaklarni qo'llashda gaz
sizadigan choklaming zichlash qistirmalaridan foydalanmasdan kuch
shpilkalari tortilishida aluminiy kallak va cho'yan silindr tutash
elementlarining deformatsiyasi hisobiga ta’minlanadi.
Havo bilan sovitiladigan IYOD korpusining konstruksiyasiga shamol
parrakning joylashi jiddiy ta’sir qiladi. Odatda, bir qatorli dvigatelda
shamol parrak tirsak val o'qi orqali o'tadigan bo'ylama tekislikka nisbatan
siljitiladi, V simon dvigatellarda esa silindrlar qatori orasiga bevosita
joylashtiriladi. Havo oqimining yo'naltirilgan harakati ko'proq isigan
doiralar (chiqarish kanaliga, yonish kamerasiga) bo'yicha oqimni
taqsimlaydigan deflektorlar tizimi yordamida amalga oshiriladi.
4.3. GAZ SIZADIGAN CHOK ELEMENTLARINING
ZO'RIQISH HOLATINI HISOBLI BAHOLASH
Dvigatelning gaz sizadigan chok elementlarining ish qobiliyatini
aniqlashda ish jarayoni amalga oshirish paytida uning jips yopilishi va
388
kallak, qistirma hamda blokni tortuvchi shpilkalar yoki boltlaming zo‘riqish
holati baholanadi.
Gaz sizadigan chokka asosiy hisoblangan yuklamalar bo‘lib quyidagilar
hisoblanadi (4.9-a rasm):
• dastlabki tortish kuchi;
• gaz kuchlari yuklamasi;
• tortuvchi detallarning chiziqli kengayish koeffitsiyentlarining turlicha
bo‘lganligi tufayli dvigatelning isishida hosil bo'ladigan termik kuch.
P kuchning’’kesimi F, uzunligi / va elastiklik moduli E bo'lgan
elementning elastik deformatsiyasi A bilan o'zaro bog'liqligi Guk qonuni
bilan ifodalanadi:
a=—
EF
Bu ifodani quyidagi ko'rinishda tasawur qilish mumkin:
P P
A = —?— = — = PK
EF/l C
bunda: C—element bikrligi: C = EF/l, N/m; K~elementning
bo'ysunuvchanligi: K = \/(EF) = \/C, m/N.
Shpilka/boltning dastlabki tortish kuchi Рл ta’siri ostida gaz sizadigan
chok detallarining deformatsiyasi bir vaqtda shpilkani cho'zish bilan biigalikda
kallak, qistirma va blokning ishchi qismini siqilishiga olib keladi (4.9-b rasm).
Ish jarayoni amalga oshirilishida gaz kuchi kallakni siqadi va shpilkani
cho'zadi, qistirma hamda blok deformatsiyasi kamayadi, gaz sizadigan chokning
yuksizlanishi sodir bo'ladi. Tabiiyki, agar gaz sizadigan chokning zich
bekilishi yo'qolmasa, u holda shpilka va kallakning deformatsiyasining nim
o'sishi A(A^+Aia/) qistirma va blokning deformatsiyasini o'sishi +2W)
ga teng bo'ladi. Xulosaning ko'igazmali bo'lishi uchun 4.9-d rasmda keltirilgan
ko'rinish kuch-deformatsiya diagrammasiga e’tibomi qaratamiz.
Gaz almashinuvida tutashdagi kuch dastlabki tortish kuchiga yoki
shpilkani cho'zadigan eng kam kuchga teng bo'ladi PMt=Pdl= РМгт,п
Agar kallakli yuklantiradigan gaz kuchi bu silindiga tegishli bo'lgan
shpilkalar bilan bir tekis qabul qilinadi deb faraz qilinsa, u holda bir
shpilkaga to'g'ri keladigan gaz kuchining qiymati p'z = pz H kabi aniqlanadi,
bunda: P — haqiqiy siklning hisoblash rejimidagi gazlar bosimining eng
katta kuclii; i — shpilkalar soni. Dvigatel kuch sxemasi detallariga gaz
kuchlarining ta’siri natijasida quyidagilar sodir bo'ladi:
• tutashda kuch AP kattalikda kamayadi va P^ - Pqls -ДР teng bo'ladi;
• qistirma va blokning defbrmatsiyalari kattalik + АЫ) ka kamayadi;
• shpilka va kallak PZ-AP kuch bilan qo'shimcha ravishda yuklantiriladi
va shpilkani tortadigan eng katta kuch ^O.2„,a2 = P'chM + Р'г = P4is -AP+P'z ga
teng bo'ladi;
• shpilka va kallak deformatsiyasi +AW) kattalikka ortadi.
^(Л,.+4) = ДАлр+4,/) va A = PK bo'lishini e’tiborga olib,
quyidagini AP(Kqls +Kbl) = (Pz - AP) (Kshp + Кы) olamiz:
389
4.9-rasm. Dvigatel knch sxcnialari eleinentlarining ishonchliligini baholashga:
a — hisoblash sxemasi; b — tortishda kuch sxemasining deformatsiyasi; d — kuch
diagrammasi-deformatsiya; e,f— kuch sxemasi detallari bikrligi nisbatlarining variantlari.
390
O‘zgartirishlardan so'ng nihoyat quyidagini olamiz:
др _ pi + __ p' +^*я/
z ^,.P+KM+Kqls + Khl ‘ EK •
Shpilkani qo'shimcha yuklantiradigan kuch:
p; -лр=p; Kqis + — = jp;
bunda: x ~ rezbali birikmaning qo'shimcha yuklantirish koeffitsiyenti:
X = (Kgls + Khl)/EK.
Shpilkani cho'zadigan eng katta kuch:
p = + x^'
Qisqa kuch shpilkali IYOD uchun x ning qiymati 0,03...0,04 oralig'ida
yotadi, nisbatan uzaytirilgan shpilkali uchun — 0,06...0,07 (masalan,
KamAZ-740 uchun). Uzun kuch shpilkali bog'liqlikka ega bo'lgan havo
bilan sovitiladigan dvigatellar uchun 7 = 0,11...0,13. Kichik qiymatlari
cho'yandan tayyorlangan tortiladigan detallar uchun xarakterli, katta
qiymatlari esa aluminiy qotishmasidan tayyorlangan detallar uchun.
Gaz sizadigan chok zichligining ochilmaslik sharti ^*,>0 yoki
7^* =P,„-(l-Z)^>0 ko'rinishida yoziladi. Bundan eng kam tortish kuchi
Pgismln =(\~x)Pz' bo'Iadi. Gaz sizadigan chokini talab qilingan
ishonchliligiga erishishi uchun tortish kuchi zaxira koeffitsiyenti m ga
ko'paytiriladi: Pdtmm =m(\~x)Pz Uning qiymati 1,3...1,5 dan 2...3 gacha
o'zgaradi. m ning kichik qiymatlari UO'OD larga tegishli, katta qiymatlari
esa nadduv bilan yuqori kuchaytirilgan dizellar uchun tanlanadi.
Dvigatelni qizdirishda uning detallari uzayadi. Tortiladigan detallarning
chiziqli kengayish koeffitsiyentlari turlicha bo'lganligi tufayli tizimda
qo'shimcha termik kuch Pt sodir bo'Iadi.
Aluminiy qotishmasidan tayyorlangan kallakning chiziqli kengayish
koeffitsiyentining po'latdan tayyorlangani shunday ko'rsatkichiga bo'lgan
nisbati ikkidan ko'p bo'lganligi (a^, = 11 10 6 1/ K) tufayli uning gaz
sizadigan chok elementlariga Pt kuchning ta’siri jiddiyroq.
«-detaining uzayishi AZ, = 6Z(7zAf, kabi aniqlanadi, bunda:
ttz - ashyoning chiziqli kengayish koeffitsiyenti, \/K', 7Z-detal
uzunligi, m; А/, - detaining qizishi, K.
Guk qonunidan foydalanib, tortiladigan detallar va shpilkaning
uzunlashishining farqi quyidagi ko'rinishga ega bo'Iadi:
aka^kal^kul +аь^Ы^Ы ~ashphhp^shp ~ ^каГ i + + 'z + ^shpp
Bundan
Ea^Ai, -ashplshpAlsbp
' EK
bunda: z’-kal — kallak; qis — qistirma; bl — blok, shp — shpilka.
391
Bunda, Pch„ гт1„ = Pqis + P,; Pch„-:max = Pqis + P, + ЯР/; P‘r = Pqa +P,-(\-Л)Рг.
Shpilka yuklanish siklining ma’lum parametrlari bo’yicha uning eng
kichik diametri Fm ga mos keluvehi rezbali qismidagi kuchlanish aniqlanadi:
P. . Pj, + Pt + ЛР P + P
_ _ cho zmax _ 4ts______z '
u max r? p \ '“'min
ror ror 1or
Toliqish chegarasi (<7 ,)bo’yicha shpilkaning mustahkamlik zaxirasi 2,5...4
oralig’ida, oquvchanlik chegarasi (aT) bo’yicha esa —1,3—2 oralig’ida yotadi.
Uglerodli po’latlardan tayyorlangan shpilkalar uchun kuchlanish
konsentratsiyasi koeffitsiyenti Ko I(s'oe"o')3..A va legirlangan po’latlardan
tayyorlangani uchun 4...5,5 oralig’ida yotadi.
Ko’rib chiqilgan kuch sxemasining yuklanish mexanizmidan kelib
chiqib, silindrda. gazlar bosim kuchi ko’p bo’lgan qizigan dvigatelning
eng katta burovchi momentida shpilka /bolt ni hisoblash kerak.
Gaz sizadigan chok elementlarining talab qilingan dastlabki tortish
kuchining hisobi p’ut kallagi eng kam bo’lgandagi qizimagan dvigatelning
o’shanday rejimida amalga oshiriladi, bu kallagi aluminiy qotishmasidan,
blok-karteri cho’yandan tayyorlangan IYOD uchun eng muhim
hisoblanadi.
IYOD kuch sxemasi elementlariga uning detallari bikrligi nisbatlarining
ta’sirini tahlil qilib chiqamiz.
P't va Pqls laming doimiy kattaliklarida shpilka va kallakning bikrligi
kamayishi (4.9-e rasmda punktir chiziq) shpilkaga tushadigan qo’shimcha
yuklamaning kamayishiga olib keladi, biroq bunda P^ kamayadi va demak,
gaz sizadigan choknirtg ishonchliligi ham kamayadi.
Pchoi , Pz va p,’u, laming doimiy kattaligida qistirma va blok bikrligining
ortishi (4.9-f rasmda punktir chiziq) shpilkaga tushadigan qo’shimcha
yuklamani kamaytiradi, lekin bunda dastlabki tortish kuchi Pdl ni
ko’paytirish talab qilinadi.
Yig’ishda ishlab chiqargan zavodning yo’riqnomasida ko’rsatilgan va
dinamometrik kalit yordamida tekshiriladigan talab qilingan dastlabki tortish
kuchiga erishish muhim hisoblanadi.
Silindrlar kallagining butun hajmi bo’yicha elementlar deformatsiyasini
bir xil ta’minlash uchun shpilkalar/boltlaming tortish tartibi qat’iy aniq.
Olingan bog’liqliklar foydalanishning turli sharoitlarida kuch
sxemasining holatini bashorat qilishga imkon beradi. Yonishning buzilishi
yoki sovitish tizimi ishlashining buzilishi tufayli dvigatel qizishida P;
kuchning o’sishi sodir bo’ladi, buning oqibatida shpilka qo’shimcha yuklama
qabul qiladi. Dvigatelning o’tish rejimlarida ishlashida P ning «tashlab
yuborilish» ehtimolligi ortadi, bu shpilkaga yuklamaning* oshish va gaz
sizadigan chokda Р’ш kuchning kamayish ehtimolliligini sodir qiladi. Chekka
shimol sharoitida bir siklda yonishni o’tkazib yuborish navbatdagi siklda
Pz ning «tashlab yuborilishi» va ning ortishi bilan ikkilangan yonilg’i
dozasini yonishi mumkin.
392
V BOB
PORSHEN GURUHI
Porshen ishchi jarayonni samarali tashkil etish uchun yonish kame-
rasining zarur shaklini ta’minlaydi. Uning tubi ishchi siklning amalga
oshirilishida porshen usti bo'shlig'ida rivojlanadigan gazlar bosimini qabul
qiladi va porshen barmog‘i orqaii shatunga uzatadi.
Yonish kamerasidan karterga ishchi jismning sizishini bartaraf qilish
uchun porshen usti bo‘shlig‘ida labirint zichlamani hosil qiluvchi kom-
pression halqalar ishlatiladi.
Ishqalanishdagi isrofni kamaytirish uchun silindr devori karter tomo-
nidan moy bilan yuvib turiladi, ortiqcha moyning silindr devoridan yonish
kamerasiga tushishining oldini olish uchun moy sidiruvchi halqalar ishlatiladi.
Dvigatel ishlash jarayonida porshen guruhining elementlari
o‘zgaruvchan mexanik (gazlar bosimi va inersiya kuchlaridan) yuqori
bosim va issiqlik yuklamalari ta’sirida bo'ladi, ular detallarda ko‘p defor-
matsiya hamda kuchlanishini, shuningdek, porshen guruhining birikkan
harakatlanuvchi elementlarida yuqori solishtirma bosimini keltirib chiqaradi.
Yuqori solishtirma bosimda ishqalanishga bo'lgan isrof ko'payadi, bu tir-
nalishga va porshenning silindrda qadalishiga olib keladi.
Porshen va silindr orasida tirqishning mavjudligi yonlama N kuchning
yo'nalishi o'zgaiganda porshenning ko'ndalangiga siljishini keltirib chiqaradi
— uni «qayta joylashishida». Bu jarayonning jadalligi tirqishning kattaligi,
qayta joylashish paytida N kuchning o'zgarish tezligi, barmoq o'qiga
nisbatan porshen massalari markazining holati, porshenning umumiy
balandligi va uning boshqa konstruktiv parametrlari bilan aniqlanadi.
Dvigatelning sikl davomida ishlashida porshenning qayta joylashish jara-
yoni TV kuchning belgisi o'zgarganda har doim sodir bo'ladi. Qayta joyla-
shishida zarbali o'zaro ta’sir jadalligining ko'pligi YUCHN doirasida ken-
gayish taktining boshlanishida o'ringa ega bo'ladi, bu dvigatel shovqini va
titrashi, yeyilishi, moy sarfining ko'payishini va ularning tashqi sathlarida
kavitatsion eroziya kuzatilishi mumkin bo'lgan gilzalarning yuqori chas-
totali titrashining ortishini keltirib chiqaradi.
Yonish kamerasi hajmini shakllantiradigan porshen guruhi detalla-
rining sathlari jadal erozion va korrozion ycyilishga uchraydi, abraziv
ishtirokida cheklangan moylash sharoitida katta nisbiy tezlik bilan harakat-
lanuvchi birikkan qo'zg'aluvchi elementlarning bir-biriga tegib turuvehi
sathlari esa mexanik yeyilishga uchraydi.
Porshen guruhining ishqalanishidagi mexanik isrofi IYOD ning ishqala-
nishdagi umumiy isrofming 45—65% ini tashkil etishini ko'rsatib o'tish
lozim; uning 50% gachasi porshen halqalarining ulushiga to'g'ri keladi.
Zamonaviy avtotraktor dvigatellarining porshenlari uchun quyidagi
foydalanish nuqsonlari o'ziga xos xususiyatli:
393
• yuqoridagi halqasimon ariqchalar sathlarining erozion yeyilishi va
yemirilishi;
• yonish kamerasi qirralarida yoriqlaming hosil bo'lishi natijasida
porshen tubining yemirilishi, shuningdek, uning kuyishi;
о porshen kallagi elementlarida jadal qurum cho'kindisining hosil
bo'lishi;
о birinchi kompression halqa harakatlanishining yo'qolishi;
• halqalar elastikligining yo'qolishi va kuyishi;
о metalining dumalatilishi va silindr-porshen guruhining elementlarini
tirnalishi;
• halqalarning yon yuzalari va etak yon sathlarining yeyilishi;
о porshen bo'rtiqlari (bobishkalari)da yoriqlar paydo bo'lishi.
Bu nuqsonlar dvigatel-ко'rsatkichlarining yomonlashishiga, hatto uning
ishdan chiqishiga olib keladi, bu nuqsonlar IYOD quwatining kamayishi,
yonilg'i va moy sarfining ortishi, motor resursining kamayishi bilan bog'liq,
shuningdek, IYOD ning ekologik ko'rsatkichlarini yomonlashtiradi.
Porshen guruhi elementlarining funksional vazifasi, ishlash sharoiti
va nuqsonlarining o'ziga xos xususiyati ularga qator konstruktorlik-texnologik
talablarni qo'yadi:
• silindr ichki bo'shlig'ining ishonchli zichlanishi (ishchi jismning
karterga sizib o'tishi havo sarfi 0,5—1% dan ortmasligi kerak);
• yonish kamerasiga haddan tashqari ko'p moy tushishidan holi
bo'lish, moyning kuyishga sarfi samarali solishtirma yonilg'i sarfining
0,3—0,6% dan ko'p bo'lmasligi kerak;
о porshen tubi sathining issiqlik qabul qiluvchanligini kamaytirish,
porshen tubidan silindr devoriga samarali issiqlik bcrishni ta’minlash;
• porshen guruhi detallarining yetarlicha mustahkamligi, bikrligi va
eng deformatsiyalanishini ta’minlash bilan birgalikda mumkin bo'lgan
eng kam konstruktiv massasiga erishish;
• porshen guruhi elementlarining ishqalanish ishini kamaytirish va
ularning yeyilishga yuqori chidamliligini ta’minlash.
5.1. PORSHEN
Porshen konstruksiyasida quyidagi elementlami ajratish qabul qilin-
gan (5.1-rasm): kallak 7 va etak 2. Kallakka porshen tubi 3, otash (issiq)
4 va zichlovchi 5 belbog'lari kiradi.
5.2 va 5.3-rasmlarda turli avtotraktorlar dvigatellari porshenlarining
hozirgi paytda ko'proq uchraydigan konstruksiyalari ko'rsatilgan.
Porshen shaklining murakkabligi, uning elementlariga ta’sir qiluvchi
issiqlik oqimining miqdori va yo'nalishi bo'yicha tez o'zgarishi uning
hajmi bo'yicha haroratning notekis taqsimlanishiga hamda oqibatda mahal-
liy termik kuchlanish va deformatsiyani vaqt bo'yicha katta o'zgaruvchanlikka
olib keladi (5.4-rasm).
Dvigatel silindridagi ishchi jism bilan tegib turadigan porshenning
kallagidan unga beriladigan issiqlik uning ayrim elementlari orqali sovitish
394
tizimiga quyidagi nisbatda olib ketiladi, %
: kompression halqalar orqali silindr-
ning sovitiladigan devoriga — 60—70,
porshen etagi orqali — 20—30, porshen
tubining ichki sathi orqa moylash tizi-
miga — 5—10*. Silindr va porshen gu-
ruhining ishqalanishi natijasida ajralib
chiqadigan issiqlikning bir qismini ham
porshen qabul qiladi.
3
5.1-rasm. Porshenning asosiy
cicnientlari.
5.2-rasm. Dizellar porshcnlarining konstruksiyasi:
/ — porshen tubi va bobishkasini biriktiruvehi qovurg'a;
2 — ichki yon tomoni halqalangan bobishka; 3 — klapan osti kesimi.
5.1.1.PORSHEN ASOSIY ELEMENTLARINING KONSTRUKTIV
PARAMETRLARI
Porshenni loyihalashda silindr diametri D ga keltirilgan uning ele-
mentlarining konstruktiv parametrlari bo'yicha statik ma’lumotlardan foy-
dalaniladi (5.5-rasm, 5.1-jadval).
Porshenning balandligi /f, asosan, kallagining balandligi hk bilan
aniqlanadi. H ning kattaligi kichik bo'lgan paytda porshen ishlab chiqarishda
va foydalanishda elementlari va silindr ko'zgusi orasida yo'l qo'yiladigan
tirqishlarga rioya qilinmasa, uning harakatlanish xususiyatiga ta’siri sezi-
larli darajada ortadi, bu qayta joylashishni, gaz va moy uchun zichligining
buzilishini, kompression halqalar ariqchalari devorlari yeyilishi ko'payishini
jadallashtirishi mumkin.
*Bu sonlar porshenlar elementlarining moylash tizimi orqali maxsus
sovitilmaydigan konstruksiyalariga tegishli.
395
5.3-rasm. Uchqundan
o't oldiriladigan
dvigatellarning
porshenlari:
1 — issiqlik rostlaydigan
kiigizma; 2 — T simon
kesik; 3 — birinchi
kompression halqa
ostidagi ariqcha kirgiz-
masi; 4 — massasi
bo'yicha moslashtirish
uchun metallni olish
doirasi; 5 — ko'ndalang
kesik.
5.4-rasm. So'nggi element modcli (d) yordamida olingan dizel porshenining harorat
maydoni (e) va eng kichik asosiy knchlanishi (Z>).
Porshen kallagining balandligi uning tashqi o'Ichamlari va massasini
belgilaydi, bunga bog'liq holda uning elementlari normal harorat rejimini
ta’minlash uchun uning zarur bo'lgan eng kichigi tanlanadi.
Issiqlik belbog'ining balandligi h ni tanlashda porshen YUCHN da
bo'lgan paytda yuqoridagi kompression halqaning silindmi sovitiladigan
qismi oralig'ida joylanishini ta’minlashga intilinadi. Yuqoridagi ariqcha ha-
roratini moyning kokslanish haroratidan past darajada ushlab turish lo-
zimligini belgilaydigan h ning kattalashishi porshen tubining issiqlikdan
yuklanishini o'sishiga va demak, issiqlik belbog'i va silindr orasidagi yig'ish
396
5.5- rasm. Porshen guruhi konstruktiv
elementlari parametrlari.
tirqishini orttirish kerakligini kel-
tirib chiqaradi. Bu olov tegib tura-
digan tubi va silindr orasidagi zararli
hajmning ko‘payishiga olib keladi
hamda, ayniqsa, dizellarda ishchi
jarayonni yomonlashtiradi, ishla-
tilgan gazlarda zaharli tashkil etu-
vchilar miqdorini orttiradi.
Porshen tubining qalinligi
tuning kallagi elementlaridan
zarur miqdordagi issiqlikning olib
ketishini ta’minlashi talabidan kelib
chiqqan holda belgilanadi. Tubining
qalinligi ortishi bilan konstruksiya-
ning termik qarshiligi kamayadi, bu
zichlovchi belbog* haroratining
5. l-jadval
Parametrlaming nomi Uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatellar Dizellar
Porshenning balandligi, HID 0,90...1,30 1,20-1,50
Porshen tubining qalinligi, ё / D 0,06...0,09 0,14...0,20
Issiqlik belbog'ining balandligi, hlD 0.07—0,08 0,15-0,20
Birinchi halqasimon tutashmaning balandligi, hp 1) 0,03-0,05 0,04-0,05
Porshen kallagi devorining qalinligi, si D 0,05-0,10 0,05-0,10
Porshen pastki qismining balandligi, h2l D 0,41-0,61 0,38-0,50
Porshen etagining balandligi, Л,< D 0,68-0,74 0,62-0,70
Porshen etagi devorining qalinligi, ё3 1,50-4,50 2,00-5,00
Halqaning radial qalinligi, t: Kompression,/, D 0,040-0,045 0,040-0,045
Moy sidiruvehi, /„ D 0,038-0,043 0,038-0,043
Halqaning balandligi, />, mm 1,5-4 3...5
Porshen ariqchasida halqaning radial tirqishi, Д/ ,mm Kompression 0,70-0,95 0,70-0,95
Moy sidiruvehi 0,9-1,10 0,90-1,10
Halqaning erkin va ish holatida qulfi tirqishlari qiymatlari orasidagi farq,.$'h 2,5...4,0 3,2-4,0
Porshenning ichki diametri, d, mm D-2(s4 Г + Д/)
Porshendagi moy teshiklari soni, /„ 6... 12 6...12
Moy kanalining diametri, d„ 'b 0,30-0,50 0,30-0,50
Barmoqning tashqi diametri, db /D 0.24-0,28 0,34-0,38
Barmoqning ichki diametri, da ! db 0,65-0,75 0,50-0,70
Barmoq uzunligi, f,, D 0,85-0,90 0,85-0,90
Bobishkalar yon yuzalari orasidagi masofa, Ы D 0,30-0,50 0,40-0,50
Bobishka diametri, db / D 0,30-0,50 0,40-0,50
Shatun kallagining uzunligi, al D 0,28-0,45 0,28-0,32
397
tekislanishiga va pasayishiga, kompression halqalar ishlash sharoitining
yaxshilanishiga olib keladi. Bu sababga ko‘ra va haroratlaming mahalliy
gradiyentlari miqdorini cheklash maqsadida porshen tubidan zichlovchi
belbog'i va bo‘rtig‘i (bobishkasi)ga o‘tish qismi, ayniqsa, dizel porshen-
larida vazminroq qilib bajariladi.
Zamonaviy dvigatellarda samarali zichlikni ta’minlaydigan kompres-
sion halqalarning soni, odatda, ikkitadan ortmaydi (5.6-rasm). Halqalar
sonining ko‘p bo'lishi amaliy jihatdan silindr ichi bo‘shlig‘ining zich-
ligini yaxshilamasdan ishqalanishdagi isrofning jiddiy darajada ortishiga
olib keladi.
Moyning ortiqchasini bartaraf qilish va uni silindr ko'zgusi bo'yicha
taqsimlash uchun avtotraktor dvigatellarida, odatda, bitta moy sidiruvchi
halqa ishlatiladi. Balandligi kam bo'lgan dizel porshenlarida etagining pastki
qismida joylashgan ikkinchi moy sidiruvchi halqa o'rnatiladi.
Halqalar orasidagi tutashmaning balandligi hp halqa balandligiga teng
qilib qabul qilinadi, bu ularning yetarlicha mustahkamligini ta’minlaydi.
Birinchi va ikkinchi kompression halqalar orasidagi tutashma bundan
mustasno, chunki u gazlarning katta bosimini qabul qiladi.
Moy sidiruvchi halqalar sidirib olgan ortiqcha moyning porshen orti
bo'shlig'iga o'tkazish uchun moy sidiruvchi halqalar ariqchasining tubida
6... 12 ta sizdiruvchi teshiklar parmalanadi. Bu teshiklaming diametri taxmi-
nan moy halqalari ariqchasining balandligiga teng.
Porshenning qayta joylashish jadalligini cheklash maqsadida barmoq
o'qiga nisbatan uning ruxsat etilgan burchakli siljishini ta’minlash uchun
etak balandligi he yetarlicha bo'lishi kerak.
Barmoq o'qining holati silindr ko'zgusida moy pardasining uzilishiga
yo'l qo'ymaslik darajasida etakning balandligi bo'yicha N kuch bosimining
bir tekis taqsimlanishini ta’minlash talabidan kelib chiqqan holda qabul
qilinadi. Bu maqsadda barmoq o'qini iloji boricha porshen massasining
398
markaziga yaqinlashtirishga harakat qilinadi. Porshen etagining taxminan
o‘rtasiga barmoq joylashtirilganda qayta joylashish jadalligi kam bo'lishiga
erishiladi. Bunga barmoq osti teshigining o'qini porshenning simmetriya-
sini bo'ylama o'qiga nisbatan uning yon sathini ko'proq yuklangan tomo-
ni (0,02...0,03)D ga teng bo'lgan kattalikda siljitish ham yordam beradi.
Bunda YUCHN doirasida silindming bir devoridan boshqa devoriga hara-
katlanishining boshlanish payti yonish bosimining keskin ko'tarilish payti
bilan mos kelmaydi.
Barmoqning berilgan diametrida bobishkalardagi teshiklaming uzun-
ligi qabul qilinishi mumkin bo'lgan solishtirma bosim darajasini va de-
mak, birikmaning yetarlicha yeyilishga chidamliligini ta’minlashi kerak.
5.1.2. PORSHEN VA SILINDR ELEMENTLARI ORASIDAGI
TIRQISHLAR
Qizigan dvigatelda porshen elementlari va silindr ko'zgusi orasidagi
tirqishlar porshen guruhining ishlash qobiliyatiga va, shuningdek, umu-
man dvigatelning iste’mol sifatiga ham ta’sir qiluvchi parametrlaridan
biri hisoblanadi. Tirqishlaming mavjud bo'lishi va ularning kattaligi silindr-
porshen guruhi elementlarining mexanik hamda issiqlikdan yuklanganli-
giga, porshen elementlarining geometrik parametrlarining nisbatiga, ashyo-
ning issiqlik — fizik xususiyatiariga, yig'ish tirqishlariga bog'liq.
Foydalanish rejimlarining turliligini barchasi uchun porshen-silindr
tutashmasidagi tirqishlar kattaligini maqbullashtirish muammosi quyidagi
ishlash holati bilan murakkablashadi. Aluminiy qotishmali porshenlaming
chiziqli kengayish koeffitsiyenti po'latdan yoki cho'yandan tayyoriangan
silindr gilzalarining chiziqli kengayish koeffitsiyentidan 1,5...2 marta ortadi.
IYOD ning ishlashini turli rejimlarida porshenning issiqlik holati dvigatelni
ishga tushirish va qizdirishda eng kam haroratidan ko'p yuklamali rejimla-
ridagi eng katta harakatigacha tez o'zgaradi, bu tutashmada tirqishlar sezilarli
darajada o'zgarishi mumkin. Bu holat porshenning isishi va mexanik yuklama-
larda uning elementlarining konstruksiyasi IYOD ishlashini barcha rejimlarida
porshen elementlari va silindr orasida bir xil va (yetarlicha moylanishi sha-
roitidan kelib chiqqan holda) iloji boricha zarur bo'lgan eng kichik tirqishni
ta’minlaydigan konstruksiyani barpo qilish kerakligini ko'rsatadi.
Qizigan dvigatel porshenining balandligi bo'yicha harorat taqsimla-
nishining o'ziga xos xususiyatini e’tiborga olgan holda porshen kallagini
zichlovchi belbog'ining balandligi bo'yicha bir xil eng maqbul tirqishni
ta’minlash uchun balandligi quyidagi shakllardan biriga o'xshash baja-
riladi: pog'onali, konussimon, lekal egri chizig'i bo'yicha o'zgaruvchan.
Porshen yasovchisining eng maqbul shaklidan foydalanish issiqlikdan
kuchlanishini 20% gacha kamayishini, shuningdek, shovqinni va moyni
kuyishiga sarfini pasayishini ham ta’minlaydi (5.7-rasm).
Yonlama kuch N bilan yuklanadigan porshen etagi yon sathining
ishchi qismi ko'ndalang kesimida 80... 100" burchakli yoy bilan cheklangan
(5.8-rasm). Etakning yonlama sathiga N kuchning ta’siri ostida, tubiga gazlar
399
bosimi, shuningdek,
porshen kallagining
notekis issiqlikdan
deformatsiyalanishi
natijasida bobishkalar
doirasida etakning
ishchi qismi barmoq
o‘qi yo'nalishida katta
o'qqa ega bo'lgan oval
shaklida deformatsi-
yalanadi. Bu hodisa-
ning neytrallash
uchun porshenni
tayyorlashda porshen
barmog'i o'qi
bo'yicha kichik di-
ametrii uning etagini
ovalsimon qilish
texnologiyasi ko'rib
chiqilgan (5.7-
rasmga qarang). Dvi-
gatel ishlab qiziga-
nidan so'ng etak
o'zining shakli
bo'yicha silindrsi-
mon shaklga yaqin-
lashadi.
Moy sidiruvchi
D yuzaga perpendikular
bo'lgan o'q bo’yicha qir-
qimida porshen shakli
massani moslashtirish
uchun
ми-mk a
~№'-
0.K2-6J7J -
w-аш -
Qoplamagacha

5.7-rasm.
Balandligi va
aylanasi bo'yicha
bochkasimon
porshenning
shakli.
halqa ariqchasining tubi bo'yicha simmetrik joylashgan bir yoki ikki ko'ndalang
kesik yordamida porshen kallagidan issiqlik oqimining kattaligini cheklash
hisobiga etakning haroratini va demak, uning radial deformatsiyasini kamayt-
irish mumkin (5.3-rasmga qarang, 5-vaziyat). Biroq bunda kallak element-
larining issiqlikdan kuchla-nishi ortadi, shuningdek, porshen konstruk-
siyasining bikrligi ham kamayadi. Bu kesiklar ortiqcha moylami olib ketish
uchun sizdiruvehi teshik vazifa-sini ham bajaradi.
IYOD ish rejimlarini o'zgarishida silindr va etak orasidagi tirqishning
termostabilizatsiyasi ayrim konstruksiyalarda porshenning ishchi yo'li paytida
uning silindiga qisilmaydigan tomonida joylashgan vertikal kesik bilan amalga
oshiriladi (5.3-rasmga qarang, 2-vaziyat). Bunda sovuq holatda tirqish yetar-
licha kam barpo qilinadi, bu porshenning taqillashini va shovqinini bartaraf
qilishga yordam beradi. Dvigatelning qizib borishida etak kengayadi, lekin
tirqishni tanlashda porshenning qadalishi sodir bo'lmaydi, chunki etak di-
ametrining kattalashishi kesik kengligining kamayishi bilan o'mi to'ldiriladi.
L’O'OD laming ayrim porshenlarida ko'ndalang va bo'ylama kesiklar-
ning birgalikdagi ko'rinishiga ega bo'lgan murakkab П va T simon kesiklar
ishlatiladi.
400
5.8-rasm. Porshenning dcformalsiyalanishi:
a - yonlama kuch N dan porshen yubkasiga bosimlar
epyurasi; b — gazlar kuchi ta’siri ostida porshenning
deformatsiyalanishi; d — issiqlik yuklamasi ta’siri ostida
porshenning deformatsiyasi.
Etakning issiqlikdan
kengayishini rostlashning
samarali vositasi bo'lib, eta-
kning yuqori qismiga
o'matiladigan maxsus issiq-
likni rostlovchi kirgizmalar-
ni qo'llash hisoblanadi.
Quyidagi kirgizmali
porshenlardan keng miq-
yosda foydalaniladi.
• Avtotermik. Porshenga
etakni bobishka bilan bog'lab
turadigan quyilgan devor
bilan birgalikda ikkita po'lat
tasma quyiladi (5.9-a rasm).
Kallak va etak orasidagi ikki
ko'ndalang kesik etak haro-
ratini, shuningdek, kalla-
kning deformatsiyasini uning shakliga ta’sirini ham pasa-yishini ta’minlaydi.
Bimetallik devor isishida uning qatlamlarini chiziqli kengayish koeffitsiy-
entlarini farqi tufayli tashqari tomonga egiladi va etakning ishchi qismini
ichki tomonga tortadi, shunday yo'l bilan chiziqli kengayish hisobiga uning
diametrini kattalashish o'rni qoplanadi.
• Avtotermatik. Konstruksiyasi avto-
a)
5.9-rasm. Porshcnlarning
tcrmorostlagichli kirgizmalari:
a — avtotermik turidagi ko’ndalang
kirgizma; b — kleromatik turidagi
halqasimon kirgizma.
termikka o'xshash, biroq ko'ndalang
kesiksiz kitgizmali. Tabiiy, bunday por-
shenlar yuqori bikrlikka ega va zichlovchi
belbog'ining harorati past bo'ladi.
• Kleromatik yoki konformatik.
Etakning yuqori qismiga doirasimon yoki
to'g'ri burchak qirqimli po'lat halqa quy-
iladi (kam hollarda ikki yarim halqa)
(5.9-b rasm). Asosiy metall bilan yaxshi
Hashish uchun halqa aylanasi bo'ylab
tishli yoki bobishka doirasida ken-
gaytirilgan qilib bajariladi. Bunday tizim
etakning yuqori qismi bikriigini orttiradi
va shu bilan birga faqat ularning joylash-
gan tekisligida emas, etakning butun
balandligi bo'yicha ham radial issiqlik de-
formatsiyasini cheklab qo'yadi.
• Diotermatik. Porshen etagiga figura-
simon kirgizmalar quyiladi, ularning yu-
qori qirralari moy sidiruvehi halqalar
ariqchasini yonlama sathigacha yetib
boradi.
401
Ishlab moslashish jarayonini tezlatish, porshen etagiga yaxshi antifriksion
va antiyeyilish sifatini berish, ishqorli muhitda zanglashdan saqlash uchun
uning ishchi sathi oson eriydigan qalay, qo‘ig‘oshin, fosfat, grafitlar bilan
qoplanadi. Moy sig'imini orttirish uchun etakning tashqi sathida relyef barpo
qilinadi.
Qisqa yo'lli dvigatellarda etakning pastki qismi tirsakli val posangi-
larini o'tishi uchun kesikli qilib bajariladi.
Kam kuchaytirilgan dvigatellarda porshen massasini kamaytirish uchun
porshen etagi noishchi doirasining mavjud bo'lmasligi mumkin. IYOD
ning muvozanatlanganligini yaxshilash uchun porshenlar komplekti massasi
bo'yicha tanlanadi. Ruxsat etilgan og'irligining turliligi, odatda, 0,5... 1 %
dan ortmaydi. Porshenning massasi bo'yicha moslashtirish etakning ichki
sathidan metallni olish bilan amalga oshiriladi.
5.1.3. MUSTAHKAML1KN1 VA UZOQQA CHIDAMLILIKN1
ORTTIRISH BO'YICHA KONSTRUKTIV TADBIRLAR
Porshen konstruksiyasining mustahkam bo'lmagan elementlaridan biri
kompression halqaning yuqoridagi ariqchasi hisoblanadi, porshen ariq-
chasi ichida halqaning siljib ishqalanishi natijasida u yeyiladi. Ayrim ish-
larda ariqcha devorlarini yemirilishida erozion jarayonlar bosh rol o'ynashi
ko'rsatib o'tilgan. Porshenning bu elementini yeyilishi ayrim hollarda
dvigatelning motoresursini belgilaydi. Bu nuqsonni bartaraf qilish uchun
dvigatelsozlik amaliyotida qator konstruktiv tadbirlardan foydalaniladi,
ularning asosiylari quyidagilar hisoblanadi:
• aluminiy qotishmasidan tayyorlangan porshen kallagiga yeyilishga
chidamli ashyodan kiigizma joylashtiriladi (5.10-a rasm).
Kiigizma ashyosi sifatida yuqori yeyilishga chidamlilikka va issiqbardoshli-
likka ega bo'lgan yeyilishga chidamli cho'yan (nirezist)(15...17% Ni, 5%Cr,
3% gacha Cu) yoki kuchsiz legirlangan po'lat ishlatiladi. Kirgizmaning quyib
qoplash alfin-jarayonni ishlatish bilan bajariladi, uning mohiyati kirgizma-
ning tashqi sathini alitirlash, uni kokilga o'matish va asosiy metall bilan quyib
qoplashdan iborat. Natijada kiigizma va porshen o'zagi orasida 0,02...0,03 mm
qalinlikda aluminiyda temir ko'rinishida difluzion metallufg bog'liqlik hosil
bo'Iadi. Bu usul ariqchaning yeyilishga chidamli!igini 3...4 martaga orttirishga
imkon beradi. Biroq bunda uning ultratovush defektoskopi (uning perimetri
bo'yicha ulanmasligi 7% dan ortmasligi kerak) bilan o'matilish sifatining
nazorat qilinishini zarurligi bilan bog'liq bo'lgan ishlab chiqarishdagi mehnat
sarfi keskin ortadi. Umuman porshenning tayyorlashdagi mehnat sig'imi
uning massasini 7... 10% ko'payishida 50...60% ga ortadi.
Issiqlayin presslash usuli bilan tayyorlangan porshenlarda kiigizmalar
halqa (bandaj) ko'rinishida bajariladi va porshen kallagiga elektron-nurli
payvand bilan payvandlanadi (5.10-b rasm). Bunda bir vaqtning o'zida porshen
kallagini sovitish maqsadida unda moy aylanishi uchun kanallami shakl-
lantirish muammosi texnologik eng maqbul hal qilinishi mumkin:
• yuqoridagi ariqchaning ustki qatlami sathining qattiqligi va issiqqa
402
5.10-rasm. Porshen halqaiarining yeyilishga
qarshi kirgizmalari:
a — kirgizmaiarning turlari;
b — mnrakkab porshen bilan kiigizma.
chidamliligini orttirish uchun le-
girlovchi elementlarni kiritish
maqsadida uning sathini qayta eritib
mustahkamlash. Qayta eritish nikel,
xrom, ternirdan tayyorlangan kom-
pozitsion simdan foydalanib baja-
riladi;
• porshenning yuqori ariqchasi
va yonish kamerasi tarkibiga
bo'shliqqa yo'naltirilgan aluminiy,
nitrid va karbid kremniy oksidlari-
dan tayyorlangan keramik tolalami
kiritib uni kuchaytirish. Bunday por-
shenlar suyuq shtamplash usuli bi-
lan tayyorlanadi. Usulning afzalli-
gi, uning mexanik mustahkam-
ligini, katta haroratlar ta’siriga chidamliligining yuqoriligi hisoblanadi,
porshen konstruksiyasining material sig'imi va massasini orttirmasdan ar-
iqchani yuqori yeyilishga chidamliligi ta’minlanadi;
• birinchi halqa ariqcha bilan birgalikda porshen kallagini emallash
eroziyadan himoya qilishdan tashqari, ayniqsa, dizellarda porshen tubi
orqali issiqlik oqimini kamaytirishga imkon beradi. Bu porshen va kompres-
sion halqalaming ishlash sharoitini jiddiy yaxshilaydi.
Porshenlami konstruksiyalashda muhim muammolardan bin yuqoridagi
kompression halqa doirasida haroratni cheklash hisoblanadi. Rossiyada ishlab
chiqariladigan avtomobil va traktor dvigatellarida foydalaniladigan В va Г
guruhidagi tovar moylar uchun 200°C dan yuqori haroratda yuqoridagi
halqa ariqchasini kokslanishi bilan biigalikda uning harakatla-nishini yo'qolishi
sodir bo'Iadi. Bu moyning kuyishiga bo'ladigan sarfini keskin ortishiga olib
keladi, shuningdek, halqalar orasidagi tutashmalar va kompression halqan-
ing buzilishiga sababchi bo'lishi ham mumkin. Moyda maxsus qo'shilmalami
ishlatish bu doirada haroratni 240°C gacha yetkazishga imkon beradi, lekin
bu muammoni radikal hal qilmaydi. Porshen-ning moy bilan sovitishni
tashkil etish uning issiqlikdan kuchlanishini jiddiy darajada pasaytirishi
oshirilishi mumkin. Biroq, bu porshen konstruksiyasining murakkablash-
ishi bilan bog'liq va motor moyini eskirish muddatini qisqarishiga olib
kelishi mumkin.
Loyihalash bosqichida porshen guruhining issiqlikdan kuchlanishini
taxminiy baholashga bir qator parametrlar imkon beradi, ularning asosiy-
lari quyidagilar hisoblanadi:
• Ginsburg mezoni — N'n = Nen/(iD)-1,96pj^D, bunda: Nen —
nominal quwat, kVt; i — silindriar soni; D — silindr diametri, sm.
Foydalanishda o'zini yaxshi tavsiya etgan avtotraktorlar dvigatellarining
porshenlari
N'n = 1,5...2,5 kVt/sm ga ega bo'Iadi;
403
• to'rt taktli dvigatellar uchun Kostin mezoni —
= 2,34c® 5fp£ge7’K/7’o/5S[z? » bunda: cp - porshenning
o'rtacha tezligi, m/s; pe — o'rtacha samarali bosim, MPa, ge —
yonilg'ining solishtirma samarali sarfi, kg/(kVt-s); D — silindr diametri,
dm; pkva Tk - kiritishdagi bosim, MPa, va harorat, K; pv - to'ldirish
koeffitsiyenti. Avtotraktor dvigatellari uchun q =3,5...7,0;
• porshenning quvvati N=Ncn/iFr, bunda: F - porshenning yu-
zasi, m2. Dizellarda A (0,22...0,30)-IO4 kVt/m2dan ko'p bo'lganda
porshenlami moy bilan majburiy sovitishni tashkil etish maqsadga mu-
vofiq hisoblanadi.
Zamonaviy IYOD porshenlarini majburiy sovitish quyidagi konstruk-
tiv tizimlarning bin bilan tashkil etilishi mumkin:
1. Tirsakli valdan shatun steijenidagi kanal bo'ylab shatunni yuqori
porshen kallagiga keltiriladigan moy bilan porshen tubining ichki sathini
oqimli purkash. Purkash shatunning yuqori kallagidagi kalibrlangan teshik
orqali amalga oshiriladi (5.11-a rasm). Bu usul porshen tubi haroratini
15...20°C ga pasayishini ta’minlaydi. Silindming pastki qismi doirasida
dvigatel korpusiga qo'zg'almas qilib o'rnatilgan forsunka orqali purkashda
katta sovitish samaradorligiga erishiladi. Bunda porshen tubining harorati
25...30°C ga pasayishi mumkin.
2. Porshen bo'shlig'iga shatun orqali moy keltirish. Bu bo'shliq por-
shenning harakatida moyni aralashishi va tubidan issiqlik olib ketilishini
jadallashishi uchun 1/3 hajmi bo'yicha moy bilan to'ldirildi.
Bunday usul porshen tubining haroratini 3O...4O°C ga pasaytirishga
imkon beradi.
Yaxlit quyilgan porshenlarda bo'shliq suvda eruvchan steijenlar bilan
quyish paytida shakllanadi (5.11-b rasm), tarkibli porshenlarda esa yoki kal-
lakning o'zaro payvandlash yoki rezbali birikma yordamida biriktirilgan ikki
elementlari ichki yuzalaridagi mos o'yiqlar hisobiga (5.10-b; 5.11 -d rasmlar)
(5.10-e, f rasm).
Porshenlar tubining konstruktiv shakli dvigatelning turiga, qabul
qilingan aralashma hosil qilish usuli va yonish kamerasining shakliga qarab
aniqlanadi. Tubi yassi bo'lgan porshenlar L’O'OD da, shuningdek,
ajratilgan yonish kamerali dizellarda keng tarqalgan. Bunday konstruksiya
tubining kam qabul qiluvchanligini ta’minlaydi, shuningdek, tayyorlash
texnologiyasini soddalashtiradi. Klapanlari yuqorida joylashgan L’O'OD da
qavariq (siqib chiqaruvchili) va botiq tubli porshenlar ham ishlatiladi.
Hajm bo'yicha, devor yaqinida va hajmiy-devor yonida aralashma hosil
bo'ladigan dizellarda yonish kamerasi porshen kallagida joylashadi. Uning
geometrik parametrlari forsunkaning joylashishi, purkaladigan yonilg'i
to'zonlarini soni va kamera hajmi bo'yicha taqsimlanishi bilan qat’iy mu-
vofiqlashtiriladi.
Dvigatelning ishlash siklida porshen tubi bilan tegib turadigan ishchi
jism harorati 2000...3000 К ga o'zgaradi, bunda termik kuchlanishning
konsentratori hisoblangan, ayniqsa, yonish kamerasi qirralan yorilishining
404
5.11-rasm. Majburiy sovitiladigan porshenlar:
a — porshen tubini oqimli sovitish; b, d, e — porshenni bo‘shliqli sovitish; (b — yaxlit
metall porshenda bo‘shliq; d — silindrsimon halqa bilan bcrkitilgan bo'shliq;
e, f — tarkibli porshenning ikki element! bilan shakllangan bo'shliq).
hosil bo‘lishi bilan kuzatilishi mumkin. Bu hodisa bilan kurashish uchun
dvigatelsozlik amaliyotida quyidagi texnik tadbirlar ishlab chiqilgan:
• klapan ostidagi cho'ntakni olib tashlash, yonish kamerasi qir-
ralarini yoy shaklida bajarish va boshqalar hisobiga termik kuchlanishlar
konsentratorlarini eng ko‘p kamaytirish;
• yonish kamerasi qirralarining yuza qatlamini lazer bilan eritish;
• porshen tubining qirrasini va sathining yuza qatlamida misning
oshirilgan miqdori bilan qattiq anodlash. Bu siljuvchanlikka qarshi yuqori
chidamlilikli qattiq oksid qatlamini barpo qilishi tufayli issiqlik toli-
qishidan yoriqlar hosil bo'lishini 3...4 martaga sekinlashtirishga imkon
beradi.
Nadduv bilan kuchaytirilgan dizellar uchun yonish kamerasi
bo'shlig'ini quyidagi elementlar bilan mustahkamlaydigan porshenlar
ishlatiladi: qora metalldan, metall asosli aluminiy titanati tolasi bilan
to'ldirilgan kukunsimon va kompozitsion ashyolardan tayyorlangan ekranlar
va kiigizmalar, aluminiy, nitrid, kremniy karbid oksidi (umumiy hajmga
405
nisbatan 10...20%) keramik tolalar bilan yonish kamerasi qirralari zonali
armaturlangan porshenlar. Bu tadbirlar porshen tubi elementlarining 2...3
karraga ortgan mustahkamligini olishga imkon beradi.
Termomustahkamligini orttirish uchun tarkibli porshenlar ishlatila-
di, ularning kallagi va tubi keyinchalik toblash bilan po‘latdan, sharsi-
mon grafilli cho'yandan yoki keramikadan tayyorlanadi (5.12-rasm). Biroq
bunda tarkibli porshenlaming massasi aluminiy qotishmasidan tayyorlan-
gan monometalliklarga qaraganda taxminan 30% ko'p bo'lishini e’tiborga
olish kerak.
Porshen bobishkalari. Porshenning ko'proq yuklangan elementiga
bobishka kiradi Gazlaming bosim kuchi ta’siri ostida porshenning defor-
matsiyalanishi bobishkalar va porshen barmog'i tayanch sathlarining pa-
rallelligini buzadi, shu bilan bog'liq holda barmoq osti bobishkalaridagi
teshiklaming qirralarida kuchlanishning katta konsentratsiyasi sodir bo'Iadi
(5.13-a rasm). Bu hodisa yuqori sinf aniqligi yetarlicha bo'lmasligi bo'yicha
teshikka ishlov berishda chuqurlashadi, bu tayanch sathlarda yoriq hosil
bo'lishiga sabab bo'lishi mumkin.
Porshen bobishkasining ko'tarish qobiliyatini orttirish muammosi,
asosan, tegib turish bosimlarini pasaytirish bilan hal qilinadi, bu quyi-
dagi konstruktiv tadbirlar bilan ta’minlanadi:
• tayanch sathlarining perimetri bo'yicha solishtirma bosimlami kamay-
tirish bilan bu ishchi siklning turii fazalarida tutashmalarning moylash
sharoitini yaxshilashga yordam beradi. Bu vazifa shatunning yuqori kal-
lagini trapetsiyasimon shakli biJan birgalikda (5J2-a,d rasm) bobishka-
laming yon yuzalarini qiya qilib bajarilishida rauikalroq yechiladi.
Bunda bobishkaning tayanch sathi yuqori qismini yuzasi pastkisidan
ko'p bo’Iadi, bu ushbu doiradagi bosimning 15...40% ga kamayishini
ta minlaydi;
• barmoqning tashqi sathi shaklini uning yuklanishida bobishka bilan
tegib turadigan uchastkasini egilish chizig'iga muvofiq keladigan qilib
profillash bilan (5.13-Л rasm). Bu porshen bobishkasining ko'tarish
5.J2-rasm Tarkibli porshenlarning birikish variantlari:
a — markaziy bolt bilan; b — periferiysi bo’yicha vintlar bilan;
d — maxsus bobishkalar bilan.
406
b)
5.13-rasm. Porshen bobishkasining
yuklamasi va deformatsiyasi:
a—porshen bobishkalarida defor-
matsiya va kuchlanish; b—porshen
barmog1 ini profillash.
qobiliyatini 40% gacha orttirishga imkon
beradi.
Bobishkalaming tayanch sathlarini ichki
qirralari doirasida profillash bilan ham shunga
o'xshash samarani olish mumkin, biroq bu
porshenning tayyorlash texnologiyasini jid-
diy murakkablashishi bilan bog'liq;
• bobishkalar teshiklarining tashqi qir-
ralarini doirasimon (soddalashgan variant
bo'yicha faska bilan) qilib bajarish bilan. Bu
kuchlanishlar konsentratsiyasini 40% gacha
kamaytirishga imkon beradi;
• barmoq ostidagi teshiklaiga yumshoq
ashyolardan (aluminiy-mis qotishmalari, alu-
miniyli bronza, kukunli ashyolar) tayyorlan-
gan vtulkalami joylashtirish bilan. Barmoq va
bobishka orasida elastik elementni mavjudligi
ulaming yorilishga chidamliligini 30...50% ga
orttirishga imkon beradi;
• pitraoqim bilan ishlov berish yoki
rolik g'ildiratish bilan bu bobishkaning ichki
sathi toliqish mustahkamligini orttirish
(8...20%) ga yordam beradi va sathda
cho'zuvchi kuchlanishni paydo bo'lishiga
to'sqinlik qiladi;
• porshenning chala mahsulotini evtek-
tikaviy silumindan shtamplash usulida tayyorlash bilan bu bobishkalami
darz ketishiga chidamliligini 15...26% orttiradi.
5.1.4. PORSHENLARNING ASHYOLARI VA TAYYORLASH
TEXNOLOGIYASI
Hoziigi paytda avtotraktor IYOD larining porshenlarini tayyorlash
uchun asosan, aluminiy qotishmalari, kamdan kam kulrang yoki bolg'alash
cho'yani, shuningdek, kompozitsion ashyolar ham ishlatiladi.
Aluminiy qotishmalari kam zichlikka ega, bu porshen massasini
kamaytirishga va demak silindr-porshen guruhi hamda KSHM elementlari-
ga tushadigan inersiya yuklamasini kamaytirishga imkon beradi. Bunda
porshen elementlarining termik qarshiligini kamaytirish muammosi ham
soddalashadi. Bu ashyoga xususiyatli bo'lgan yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi
bilan birgalikda porshen guruhi detallarining issiqlikdan kuchlanishini
kamaytirishga imkon beradi. Aluminiy qotishmalarining afzal sifatiga cho'yan
yoki po'lat gilzalar bilan juftlikda ishqalanish koeffitsiyenti miqdorining
kamligini kiritish mumkin
Biroq, aluminiy qotishmasidan tayyorlangan porshenlar bir qator
407
kamchiliklarga ega, ularning asosiylari bo‘lib, haroratning ortishi bilan
kamayadigan yuqori bo'Imagan toliqish mustahkamligi, chiziqli kengayish
koeffitsiyentining yuqoriligi, cho'yandan yasalgan porshenlarga qaraganda
yeyilishga chidamliligining kamligi, nisbatan narxining yuqoriligi hisoblanadi.
Hozirgi paytda porshenlami tayyorlashda siluminlarning ikki turidan
foydalaniladi: 11... 14% kremniy tashkil etgan evtetikli va 17...25% tashkil
etgan evtektikadan keyingi.
Qotishmada Si ning miqdorini ortishi chiziqli kengayish koeflitsiyentini
kamayishiga, issiqlik va yeyilishga chidamliligini ortishiga olib keladi, lekin
bunda uning quyma sifati yomonlashadi va ishlab chiqarish narxi ortadi.
Siluminlarning fizik-mexanik xususiyatlarini yaxshilash uchun ularga
turli legirlovchi qo'shilmalar kiritiladi. Aluminiy-kremniyii qotishmaga
6% gacha misni qo'shish toliqish mustahkamiigini orttirishiga olib keladi,
issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilaydi, quyma sifatining yaxshi bo'lishini
va demak, tayyorlash narxining kam bo'lishini ta’minlaydi. Biroq bunda por-
shenning yeyilishga chidamliligi birmuncha pasayadi. Legirlovchi sifatida
natriy, azot, fosfat kabi qo'shimchalardan foydalanish qotishmaning
yeyilishga chidamliligini orttiradi. Nikel, xrom, magniy bilan legirlash
konstruksiyaning issiqqa chidamliligini va qattiqligini orttiradi.
Aluminiy qotishmasidan porshenlarning chala mahsulotini kokilga
quyish yoki issiq shtamplash yo'li bilan olinadi. Mexanik ishlov beril-
ganidan so'ng qattiqligi, mustahkamligi va yeyilishga chidamliligini ort-
tirish uchun, shuningdek, foydalanishda tob tashashining oldini olish
uchun ham ulaiga termik ishlov beriladi. Bolg'alangan porshenlar quymaga
qaraganda kam ishlatiladi.
Porshenlar uchun ashyo sifatida cho'yan aluminiy qotishmasiga qiyosan
quyidagi afzal xususiyatlarga ega: yuqori qattiqligi, yeyilishga chidamliligi,
issiqbardoshliligi, gilza ashyosi bilan bir xil chiziqli kengayish koeffitsiyen-
tiga ega bo'lishi. Oxiigisi porshen etagi-silindr bo'g'imida ish rejimlari bo'yicha
tirqishni jiddiy kamaytirish va stabillashtirishga imkon beradi. Biroq, zich-
ligini ko'pligi katta tezlikda aylanadigan avtomobil dvigatellarining por-
shenlari uchun uni keng ishlatishga imkon bermaydi. Bu kamchilik cho'yan
tarkibiga sharsimon grafitni kiritish bilan qisman nivelirlanishi mumkin,
bu porshen elementlari qalinligini anchaga kamaytirib quyishga imkon beradi.
Yuqorida aytilganlardan kelib chiqqan holda siluminlar, cho'yan porshen-
larni tayyorlashda eng maqbul ashyolardan bo'lib hisoblanmaydi.
Bunga bog'liq holda hozirgi paytda porshenlar uchun keramik ashyo-
.ardan foydalanish bo'yicha faol ish olib borilmoqda, ular porshen guruhi
ashyolariga qo'yilgan talablarga eng yaxshi holda javob beradi. Bu yuqori
mustahkamlikda zichligini kamligi, termo-, kimyo va yeyilishga chidam-
liligi, kam issiqlik uzatuvchanligi va chiziqli kengayish koeffitsiyentining
zarur qiymati.
Keramikalardan foydalanishning amaliy usullaridan biri porshen de-
tallarini metall yoki polimerokompozitsion ashyolandan tayyorlashdan
iborat. Birinchi tur ashyolaming asosi bo'lib, aluminiy yoki magniy
hisoblanadi, to'ldiruvchi sifatida keramik va metall kukunlaridan yoki
408
havoli ashyolar tolasidan foydalaniladi. Polimerokompozitsion ashyolari-
ning asosi bo‘lib, uglerod, shisha, metall yoki keramika kukunlari tola-
laridan bo'lgan to'ldirgichli polimer ashyolari tashkil etadi. Ular kam
zichlikka, yuqori antifriksion xususiyatga ega va issiqlik yuklamasi ko'p
bo'Imagan elementlar, masalan, porshen etagini tayyorlash uchun
qo'llaniladi.
Porshen elementlarini aluminiy oksidi A£2O3 va kremniy dioksidi
SiO2 dan tayyorlangan keramik tola bilan armaturalash kelajak hisobla-
nadi. Asosiy ashyoda 40—50% gacha Af.2O3 tashkil etganda 1200...1300°C
da muvaffaqiyat bilan ishlaydigan diametri 2—3 mkm li amorf keramik tola
olinadi. Agar ning miqdori 70% dan ortib ketsa, kristallikka
yaqinlashgan strukturali tola olinadi, bu mahsulotning yuqori termik sta-
billashishiga yordam beradi.
Keramikalarning avtotraktor dvigatellarining porshenlarini tayyorlash
uchun keng qo'llanilishiga to'siq bo'lib turgan asosiy muammolar uning
mo'rtligi, egilishga mustahkamiigini kamligi, darz hosil bo'lishi va toli-
qishga moyilligi, shuningdek, narxining yuqoriligi hisoblanadi.
5.2. PORSHEN BARMOG'I
Porshen barmog'ini konstruksiyalashda asosiy muammo konstruktiv
massasini va ishlab chiqarishdagi xarajatning eng kam bo'lishida yuqori
toliqish mustahkamiigini, bikriigini hamda yeyilishga chidamliligini
ta’minlashga olib keladi.
Avtotraktor dvigatellarining ko'pchilik konstruksiyalarida quvursimon
shakldagi oddiy barmoqlar ishlatiladi (5.14-a rasm). Biroq bir qator
konstruksiyalarda yuqori mustahkamiigini
a)
EZ2Z2Z2ZZZZZZ2ZZZ!
hzzzzzzzzzzzzzzzzz;
saqlab qolgan holda massasini kamaytirish
uchun egilishga teng mustahkam bo'lgan
kesimi balka ko'rinishidagi barmoqlar tay-
b)
f&ZZZZZZZZZZ2ZZZZO\

yorlanadi (5.14-й rasm).
Ilgari ko'rsatib o'tilganidek, barmoqning
tashqi sathini profillash bo'rtmalar sath-
larida yuqori solishtirma bosimning bartaraf

d) 11-----------1----------11
5.14-rasm. Porshen barmoq-
iarining asosiy konstruktiv
yeehimiari: a — quvursimon;
b, d, e — ichki sathi konusli
teng mustahkam.

qilish imkoniyatini e’tiborga olgan holda
amalga oshiriladi Bunga lining yon yuzalarida
rah hosil qilish ham yordam beradi.
Bir vaqtda barmoqning toliqish mus-
tahkamligi va uning tashqi sathini yeyilishga
chidamliligini birgalikda amalga orttirish
uchun mos kelgan ashyoni tanlash,
shuningdek, termokimyoviy (yuqori chas-
totali tok bilan toblash, sementatsiyalash),
texnologik (silliqlash, yaltiratish) usullarida
sathini mustahkamlash bilan ta’minlanadi.
409
L’O'OD laming barmoqlari o'rtacha uglerodli 45 va 45XA po'latlardan
tayyorlanadi. Ularning tashqi sathlari qattiqligi HRC 52...60 bo'lishi uchun
yuqori chastotali tok bilan 1,0... 1,5 mm qalinlikda toblanadi. Katta mexanik
yuklamalarda ishlaydigan dizellar va UO'OD lar uchun 1,0...1,7 mm
qalinlikda sementitlangan legirlangan po'latlar 15X, 15XA, 18X2H4MA
va 12XH3A ishlatiladi. Ularning tashqi sathlarini qattiqligi HRC 56...65
ga erishadi. Barmoqning ichki sathi bo'vicha qo'shimcha sementitlash uning
toliqish mustahkamligini 15.. 20% ga, azotlash esa 35...45% ga oshirishga
imkon beradi.
5.3. PORSHEN HALQALARI
Porshen halqalarining vazifasi zichlash belbog'i elementlari bilan
birgalikda halqalar tizimining labirint zichlashni paydo qilishi hisobiga
porshen usti bo'shlig'ini jipslash hisoblanadi. Ular orqali porshendan
silindr devorlariga issiqlikning asosiy qismini olib ketish amalga oshiriladi.
Porshen guruhining konstruksiyasi bir vaqtda zichlash tizimiga silindr
devoridan yonish kamerasiga haddan tashqari ko'p moy tushishining
cheklash talabini qo'yadi. Labirint zichlash nasosli ta’siiga ega, ya’ni
tirqishdan yonish kamerasiga moyni tortishga yordam beradi. Shuning
uchun porshen konstruksiyasida porshen-silindr tirqishidan ortiqcha moy-
ni chetlatish bo'yicha tadbimi va uni silindr ko'zgusi bo'ylab eng maqbul
taqsimlanishini nazarda tutish kerak.
Halqalaming bu ikki vazifasi — labirint zichlikni barpo qilish va yonish
kamerasiga moy tushishini cheklash konstruktiv alohida-alohida hisoblanadi.
Silindr ichki bo'shlig'ini ji pslash uchun kompression halqalar, bo'g'imning
moylash rejimini rostlash uchun moy sidiruvchi halqalar xizmat qiladi.
Avtotraktor dvigatellarida ko'proq tarqalgan kompression halqalaming
konstruksiyalari 5.15-rasmda keltirilgan.
• Ko'ndalang kesimi to'g'ri burchakli halqalar tayyorlashda sodda, ish-
chi sathi bo'yicha silindr devori bilan katta tegib turish yuzasiga ega, bu
porshen kallagidan sovitish tizimiga issiqlik olib ketilishini yaxshi bo'lishiga
yordam beradi. Lekin ishchi sathining silindr devoriga ishlab moslanishini
qiyinligi uning kamchiligi hisoblanadi
• Silindr ko'zguzisiga ishchi sathlarining qiyalik burchagi 15...30° bo'lgan
ishchi sathi konussimonli halqa («minutli») ishchi qirrasida yuqori bosim
bo'lganligi tufayli tezlik bilan ishlab moslanadi, so'ngra to'g'ri burchak
kesimli halqaning sifatiga ega bo'ladi (5.15-b rasm). Biroq bunday halqalami
ishlab chiqarish murakkabroq.
• To'g'ri burchakli va konussimon kesimli halqalaming afzalligi va
kamchiligi ko'p jihatdan buraluvchi (torsion) halqalar konstruksiyasiga
birlashtirilgan (5.15-d, e rasm). Bunday halqalar erkin holatida kesimining
yuqori doirasini kuchsizlantiradigan yo'nilgan chuqurchali to'g'ri burchak-
li kesimga ega bo'ladi.
Bunday halqalar ishchi holatida kesimining yuqori doirasida ko'p
deformatsiyalanishi hisobiga «buraladi» va uning ishchi sathi «minutli» halqa
410
holatidagi kabi ko‘zgu bilan kontaktda bo'ladi. Bu uning tezda ishlab
moslashishiga yordam beradi. Biroq bunday halqalar ariqchalar devori bilan
yomon kontaktda bo'ladi, bu ular orqali porshen kallagi va silindr devori
orasidagi issiqlik almashuvini qiyinlashtiradi.
• Halqaning bochkasimon ishchi sathi (simmetrik yoki nosimmetrik)
porshen yo'li bo'yicha moyning eng maqbul taqsimlanishini ta’minlaydi,
halqani silindr bilan qirrali kontaktda bo'lishini va demak, porshenning
qayta joylashishida moy pardasining uzilishini bartaraf qiladi. Bunday halqa
silindr ko'zgusiga tez va yaxshi ishlab moslanadi (5.15-d rasm).
• Ko'ndalang kesimininig bir tomoni yoki ikki tomoni trapetsiya
ko'rinishidagi va ishchi sathi to'g'ri burchakli yoki bochkasimonli halqalar
ariqchalari doirasida yuqori haroratlar bo'lganida ham kuyishga yaxshi
qarshi tura oladi (5.15-g, h rasm). Qayta joylashishida porshenning o'q
chiziq yo'nalishida va radial harakatlanishi halqalaming yon yuza sathlari
hamda porshen ariqchalari orasidagi tirqishni o'zgarishiga olib keladi, bu
ariqchada moyning turib qolishini bartaraf qiladi, hosil bo'lgan qurum
uzluksiz ishqalanib yeyiladi va tirqishdan yuvib chiqariladi. Bir tomoni
trapetsiyali halqalaming nosimmetrikligi tufayli ular torsion halqalaming
barcha xususiyatlariga ega bo'ladi.
• Qisqichli halqalaming ishchi sathini pastki qismida yo'niq
ko'nnishidagi konussimon qiya uning yuzasini kamayishiga va binobarin,
silindr ko'zgusiga halqaning radial bosimini ortishiga olib keladi (5.15-i
rasm). Bunday halqa kompression halqaligicha qolib, qisman moy sidiruv-
chi halqaning vazifasini bajarishi mumkin.
• Pastki kompression halqa ba’zan pastki qismi kesimida kuchsiz-
lantiruvchi yo'niq joylashishi va ishchi sathlarining bir vaqtda qiyalanishi
tufayli teskari buralishi bilan torsion qilib bajariladi (5.25-k rasm). Ishchi
holatida uning buralishida silindr bilan pastki qirrasi bo'yicha kontakt
ta’minlanadi. Vazifasining sifati bo'yicha u qisqichli halqaga yaqinroq.
Moy sidiruvchi halqalaming konstruksiyasi devordan ortiqcha moyni
yaxshi sidirib olishni, shuningdek, uni silindr ko'zgusi bo'yicha o'zgarmas
5.15-raxm. Birinchi kompression
halqalaming asosiy konstruktiv
ycchimlari:
a — to'g'ri burchakli profit;
b — konussimon ishchi sathli;
d — bochkasimon ishchi sathli;
e, f— ichki yo'nig'i to'g'ri
burchakli o'yilgan yoki qiya
bo'lgan to'g'riburchak profilli;
g, h — simmetrik va nosimmetrik
trapetsiya ko'rinishida ko'ndalang
kesimli; i — qisqichli;
j — o'ralgan po'latli; к — teskari
torsionli.
411
qalinlikda taqsimlanishini ta’minlashi kerak. Halqa va silindr orasidagi
kontakt bo'lgan joylarda 0,003...0,012 mm qalinlikdagi moy pardasi bar-
cha ish rejimlarida saqlanib qolishi kerak. Moy sidiruvehi halqaning si-
lindr ko'zgusidan ichkariga haddan tashqari «siqilishi» va uning moy
pardasi ustiga qalqib chiqishini bartaraf qilish uchun u silindr devoriga
yuqori radial bosimni ta’minlashi kerak. Hoziigi paytda avtotraktor
dvigatellarining konstruksiyasida moy sidiruvehi halqalaming quyidagi turlari
keng qo'llanilgan (5.16-rasm):
• bilaguzuk turidagi o'ralgan silindrsimon prujinali kengaytiigichli
monolit cho'yanli moy sidiruvehi halqa yuqori elastikligi bilan xarakter-
lanadi va halqa balandligi bo'yicha bosimning bir tekis taqsimlanishini
ta’minlaydi (5.16-/) rasm). Halqaning ichki sathi yarim doira ko'rinishida
yoki V simon qilib bajariladi. Birinchi holatda prujina tezda ishlab mosla-
nadi, biroq u sizdirish darchasi yuzasining bir qismini berkitib qo'yishi
mumkin. Bunday halqalaming ishchi belbog'lari orasida moy yig'ish uchun
ariqcha - idish (rezervuar) mavjud, uning porshen orti bo'shlig'iga olib
ketish porshendagi sizdirish teshigi orqali amalga oshiriladi. Halqaning bu
turi deyarli barcha avtomobil dizellarida va uchqundan o't oldiriladigan
dvigatellarning taxminan uchdan birida ishlatiladi. Ko'pga chidamliligini
orttirish uchun halqalaming ishchi belbog'lari xromlanadi;
• ikki halqasimon plastinalar va kengaytirgichlardan (o'q chiziq
yo'nalishli va radial yoki tangensial) tashkil topgan po'latdan tayyorlan-
gan tarkibli (yig'ma) xromlangan moy sidiruvehi halqalar, asosan,
uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda foydalaniladi (5.16-f, h rasm).
Ariqchada tayanch halqalaming talab qilingan eng maqbul holatini
ta’minlaydigan tangensial kengaytirgichli halqalar samaraliroq (516-f rasm).
Kengaytirgichlar o'zining xususiy elastikligi hisobiga halqaning eng kichik
radial qalinligida devoiga beradigan bosimini orttirishga imkon beradi. Bunday
halqa elastikroq, uning silindr devoriga bo'lgan solishtirma bosimi ta-
yanch halqalaming yeyilish miqdoriga kamroq bog'liq;
• bir ariqchaga o'matiladigan qisqich turidagi ikki halqali tizim
(5.16-b rasm) (bunda yuqoridagi halqa sidiruvehi kesikka ega) halqalar-
ning «bog'liqsiz» ishlashini xarakterlaydi, bu birmuncha qiyshayish bilan
porshenning harakatida ularning ishlab turishini yaxshilaydi.
Porshen guruhining ishlari sifatli bajarilishi faqat alohida halqalaming
yuqori samarali konstruksiyasi bilangina emas, ularning tizimini to'g'ri
tanlanishi bilan ham erishilishi mumkinligi o'rnatilgan.
Yuqoridagi kompression halqaning ishchi sathi, odatda, bochkasimon
to'g'ri burchak kesimli, pastdagisi esa qisqichli, torsionli yoki minutli bo'Iadi.
Yuqori kuchaytirilgan dizellarda birinchi kompression halqaning ariq-
chasi doirasida haroratni moyning kokslanish haroratidan past haroratda
ta’minlab turish murakkab bo'lganligi tufayli birinchi kompression halqa
sifatida ikki tomoni trapetsiyali halqa ishlatiladi (barcha modellaming 75%
gachasi). Dizellaming pastki kompression halqasi to'g'ri burchak kesikli
(40% gacha), qisqichli (35% gacha) va kamdan kam ikki tomoni trapet-
siyali ko'rinishidagi kesikli (25% gacha).
412
5.16-ra.sm. Moy sidiruvehi halqalaming asosiy konstruktiv yechimlari:
a — kcngaytirgichsiz qutisimon turdagi; b — o'ralgan prujina kengaytirgichli qutisimon
turdagi; d — ikki qirg'ichli halqa; e - radial kengaytirgichli qutisimon turdagi;
/—radial va o'q bo'yicha kengaytirgichli; h'~ tangensial kengaytirgichli.
5.17-rasm. Aylana bo'yicha silindr ko'zgusiga
halqa radial bosimining epyurasi:
1 — noksimon; 2 — tuxumsimon;
3 — o'rtacha radial bosim.
Foydalanish jarayonida halqa
o‘zining elastikligi ni aylanasi bo'yicha
notekis yo‘qotadi. Birinchi galda
mahalliy kuydirib yumshati-lishi tu-
fayli qulfi doirasida halqa-ning elas-
tikligini yo‘qolishi sodir bo'Iadi.
Halqa bu doirasida silindr-ning so-
vuq devori bilan yomon kontakt-
lanadi, kuydirib yumshatish jarayo-
ni elastikligini yo'qolishi bilan kes-
kin tezlashadi va halqa ishdan chiqadi.
Bu tufayli halqaning perimetri
bo'yicha silindr ko'zgusiga uning
bosimining epyurasi zamonaviy
dvigatellarda notekis. Katta solishtir-
ma bosimi qulfi doirasida nazarda
tutiladi, bu uning elastikligi
yo'qolishini kamaytiradi va foydala-
nish davrini uzaytiradi (5.17-rasm).
Kompression halqa qulflarining
shakli to'g'ri burchakli, qiya va
5.18-rasm. Halqalar qulflarining shakllari:
a — to'g'ri burchakli; b — qiya; d — pog'onali; e — ikki taktli dvigatel uchun shtiftli.
413
pog‘onali bo‘lishi mumkin (5.18-rasm). To‘g‘ri burchaksimon qulf tayyor-
lash soddaroq hisoblanadi, lekin sanab o'tilgan qulflar ichida yomon gaz
zichlovchi xususiyatiga ega, biroq ularning tezyurar dvigatellarda ishlatishda
ish sifatiga kam ta’sir qiladi.
Porshen halqalarining ashyosi sifatida, asosan, maxsus kuirang yuqori
musiahkumlikka ega bo'lgan cho'yan ishlatiladi, u ishchi haroiatda ishlash
muddati davomida yuqori darajada stabillashgan mustahkamlik va elastiklikka,
chegara ishqalanish sharoitida yuqori yeyilish chidamliligiga, yuqori antifrik-
sion xususiyatga, silindr sathiga yetarlicha tez va samarali ishlab moslashish
qobiliyatiga ega. Legirlovchi qo'shimcha Cr, Ni, Mo, W lar uning issiqqa
chidamliligini 340°C gacha orttirishga yordam beradi. L'glerodnir.g ko'p qis-
mini plastinkali grafit ko'rinishdaligi porshen halqasining adsoibsiyalash va
moylash sifatini orttirishga yordam beradi, shuningdek, kuchlanishlar kon-
sentratorlariga uning sezginigini kamaytiradi.
Porshen halqalarining tayyorlash texnologiyasi uning erkin holatida shaklini
shunday ta’minlashi kerakki, ishchi holatida zarur bo'lgan bosim epyurini
hosil qiladigan bo'lsin. Zamonaviy halqalar mexanik ishlov berish uchun
eng kam pripusk (qo'shimcha ishlab berish uchun ajratilgan joy) bilan yakka
tartibda quyiladi va so'ngra nusxakashda ishlov beriladi. Toblash va toblab
bo'shatishdan so'ng ularda qulf kesiladi. Halqaning sathlarini oxiigi silliqla-
nishi yeyilishga chidamli ashyo purkalganidan so'ng amalga oshiriladi.
O'ralgan halqa va moy sidiruvchi halqaning kengaytiigichi yaltratilgan
tasma po'latdan tayyorlanadi.
Halqaning ishchi sathini ishlab moslanishini yaxshilash, yeyilishga
chidamliligini orttirish va zanglashdan himoya qilish uchun u maxsus
g'ovak xrom bilan qoplanadi (5.15-rasmga qarang). Bunda xrom qatlami-
ning qalinligi 0,25 mm gacha bo'lganda halqaning ishchi sathi eng maqbul
qattiqlikka erishadi.
Ishchi sathini molibden bilan suyultirib qoplash plazma oqimida yoki
changlatish halqalarining zamonaviy konstruksiyasi deb hisoblanadi. Bun-
day qoplama molibdenning erish haroratini yuqoriligi tufayli va qoplashda
uning g'ovak strukturasini olinishi «kuyishni» samarali oldini oladi. Ishqalash
natijasida hosil bo'ladigan molibden oksidi" yaxshi moylash xususiyatiga
Cga bo'ladi.
«Ishlab moslanish» qoplamasini barpo qilish va ishqorli muhitda halqa-
ning zanglashdan himoya qilish uchun ayrim hollarda kompression
halqalaming ishchi sathlarini, birinchisidan tashqari qalaylash yoki fos-
fatlashdan foydalaniladi.
5.4. PORSHEN HISOBI
Loyihalashda porshenning geometrik parametrlari empirik bog'liqliklar
va 5.1-jadvalda keltirilganlaiga o'xshash statik ma’lumotlar asosida qabul
qilinadi. So'ngra porshen elementlarining mustahkamligi va yeyilishga
chidamliligi bo'yicha tekshirib hisoblash amalga oshiriladi.
Barcha mexanik va issiqlik yuklamalardan porshenning harorat may-
414
donini hamda uning elementlaridagi kuchlanishni yetarlicha aniqlik bilan
olishga imkon beradigan porshenning issiqlik va dinamik yuklanganligining
(masalan, so'nggi elementlar usuli) tahlilini ishonchli sonli usuli mavjud.
Bu yerda asosiy muammo bo'lib tayyorgarlik va hisoblash ishlari ish
sig'imining ko'pligi hamda hisoblash aniqligi va ishonchliligining chegara
shartlarini to'g'ri berilishiga bog'liqligi hisoblanadi.
Konstruksiyaning ishlash qobiliyati to'g'risidagi dastlabki ma’lumotlarni
soddalashtirilgan hisoblash modelidan foydalanib va ular asosida kuchlan-
gan — deformatsiyalangan holatini qiyosiy baholash asosida olish mumkin.
Porshen tubining kuchlanganlik holatini konturi bo'yicha qisib qo'yilgan
(5.19-a rasm) va porshen tubi hamda ishchi jismda o'zaro almashadigan
gazlar bosimi va issiqlik oqimlari bilan yuklantirilgan dumaloq plastina
kabi tasvirlaydigan modelni ko'rib chiqamiz. Tahlil gazlar bosimi va
issiqlik oqimi statsionar hamda plastina sathi bo'yicha bir tekis taqsimlan-
gan deb taxmin qilish bilan amalga oshiriladi.
O'matilgan kontur bo'yicha gazlar bosim kuchi ta’siridan normal
kuchlanish:
z
, 3/1 r' I
• radial = Z4l yl pz\
z
I I
• tangensial —I Pf bunda: 3 -tubining qalinligi;
r — porshen tubining ichki radiusi; p — Puasson koeffitsiyenti (aluminiy
qotishmasi uchun /r = 0,26, cho'yan uchun // = 0,3); pz - dvigatelning
hisoblangan rejimda ishlashida ishchi sikldagi gazlar bosimining eng kattasi
(uchqundan o't oldiriladigan dvigatel uchun n - nmax, Mh = Mbmia
5.19-rasm. Porshen elementlarini hisoblash modeli:
a — tubining modeli; b — moy sidiruvehi halqa ariqchasining eng kam kesimi;
d — birinchi halqasimon tutashmaning eng kam kesimi.
415
Aluminiy qotishmali porshen tubi uchun ruxsat etilgan kuchlanish
40...60 MPa, cho‘yan uchun 60...80 MPa.
Tubidagi termik kuchlanishni hisoblashda porshenning tubi va devorini
harorati konturi bo'yicha teng hamda faqat /? = 8+ rp -rt balandlikka ega
bo'lgan devoming qismi tubini isishi natijasida kengayadi deb faraz qilinib
bajariladi.
Sovitilmaydigan porshenlar uchun issiqlik yuklamasidan tubining
chekkasidagi yuklanish:
• radial (siquvchi)
2(1-Z/ + /C) ;
((, -tk)aE
• tangensial (cho'zuvchi) ayt - 2(l-/z + K) ’ bunda: «-chiziqli
kengayish koeffitsiyenti, 1/K; E-ashyoning elastiklik moduli, MPa;
(t,-t*)-tubining markazi va tashqi konturi orasidagi haroratlar farqi:
(/, -tk) = qr- /(4Л8); q—tubining solishtirma issiqlik yuklamasi, Vt/m2;
Л—issiqlik o'tkazish koeffitsiyenti, Vt/(m-K); K~ tubining tashqi chek-
kasini mustahkamlash koeffitsiyenti (moyilligi):
~ri )
Bunda tubining solishtirma issiqlik yuklamasi:
q = a
3,6iFp ’
bunda: o-silindrda ajralib chiqadigan va porshen tubiga uzatiladigan barcha
issiqlikning ulushi: <7=0,01...0,15 sovitilmaydigan porshenlar uchun,
<7=0,04...0,1 moy bilan sovitiladigan porshenlar uchun; — nominal
rejimdagi IYOD quvvati, kVt; E,-porshen yuzasi, m2; i—silindrlar
soni; gc — samarali solishtirma yonilg'i sarfi, g/(kVt s); Я—yonilg'ining
quyi yonish issiqligi, kJ/kg.
Tekis (yassi) devor uchun issiqlik o'tkazuvchanlik tenglamasidan o'q
chiziq yo'nalishda porshenning olovli tubidagi t va uning ichki sathidagi
haroratlarining farqi aniqlanadi:
t -t =^~
yak >c^-s д '
Bunda porshen tubining konturi bo'yicha kuchlanish (yonish kame-
rasi sathida siqish va sovitiladigan tomonida cho'zilish) tubining perife-
risida va markazida quyidagi kabi aniqlanadi:
aE q8
a - <y = с =------------I—
XT T 2(1 -//) Я
416
Porshen tubining periferisida yig'indi kuchlanish c,. = <7, +cr, ga teng
va aluminiy qotishmali porshenlar uchun 70... 120 MPa dan, cho‘yandan
tayyorlangan porshenlar uchun 150...200 MPa dan ortmasligi kerak.
Mustahkamlikka tekshirishga ehtiyoj bo'lgan porshenning elementiga
moy olib ketuvchi kanallar bilan kuchsizlangan moy sidiruvchi halqa-
ning kanalmi kesimi bo’yicha porshenning devori kiradi (5.19-b rasm).
Gaz yuklamasidan kesimini siqishga tekshirish uchun hisoblash
Mh = Mbmm , Pj =0 deb ishga tushirish rejimi uchun bajariladi. Si-
qish kuchlanishi (MPa)
' 17 Ci
F F
tmn mm
bunda: p— hisoblash rejimi uchun yonishning eng katta bosimi, MPa;
F jn~ porshenning hisoblanadigan kesim yuzasi, m2;
d— ariqchalar tubi bo'yicha porshen diametri,
m, imo- sizdiruvchi moy olib ketuvchi kanallar soni; Fmt — moy olib
ketuvchi kanallaming bo'ylama diametrial kesimi, m2.
Aluminiy qotishmali porshenlar uchun ruxsat etilgan siqish kuchla-
nishi 30...40 MPa, cho'yandan tayyorlanganlar uchun 60...80 MPa.
Inersiya kuchidan moy sidiruvchi halqaning eng kichik kesimi %
bo'yicha uzilishga hisoblash salt yurishning eng katta aylanishlar chastotasi
rejimi uchun M=Q va n m bo'lganda amalga oshiriladi.
Uzilish kuchlanishi
bunda: — eng kichik kesimidan yuqorida joylashgan porshen mas-
sasining inersiya kuchi, MN: PJkal = (1 +2)106, mkal — eng kichik
kesimidan yuqorida joylashgan porshen massasi, kg: mkul = (0,4. 0,6)wp;
a>syu - salt yurishning eng katta aylanishlar chastotasiga mos keluvchi tir-
sakli valning burchak tezligi, 1/sek; 2-krivoship radiusining shatun
uzunligiga bo'lgan nisbati: A = r/lsh.
Aluminiy qotishmali porshenlar uchun ruxsat etilgan uzilish kuchla-
nishi 4...10MPa, cho'yandan tayyorlangan porshenlar uchun 8...20 MPa.
Nadduv bilan kuchaytirilgan dvigatellar uchun birinchi kompression
halqadagi bosimlar farqining birinchi halqasimon tutashmaga ta’siri nati-
jasida unda paydo bo'ladigan kuchlanishlarning baholanishi bajariladi.
Tutashmani hisoblashda ariqcha asosining aylanasi bo'yicha o'matilgan
halqasimon plastina kabi qaraladi (5.19-d rasm).
Tutashmaning asosini hosil qiluvchisi bo'yicha kesimida kesilish kuch-
lanishi Tkesl = Pla /Fla, bunda: Pla~ ta’sir etuvchi yuklama, MN;
417
Fla— tutashma asosi kesimining yuzasi, m2: Fla = ndc,hp; h— birinchi
halqasimon tutashtirgich balandligi, m.
Tutashtirgich Fna yuza bo'yicha yuqorida р,=0,90/?г, MPa, gaz
yuklamasi, pastda esa o'shanday yuzada pt= 0,22 p;, MN gaz yukiamasi
bilan yuklangan. p2 dagi koeffitsiyentlar empirik yo'l bilan olinadi.
Bunda Fl:il « Dp - d2a), m2; Pla = (p, - pt) Fm, MN;
^=0,17A^. L, MPa.
uanp
Tutashtirgich egriligini inobatga olmasdan hisoblash kesimdagi egilish
kuchlanishini quyidagiga teng deb qabul qilamiz:
^,=Mlc/W,
bunda: Mt~ eguvchi moment, MN-m; Че = Л„(Ор-<;/<4103);
W — tutashtirgichning egilishga qarshilik momenti, m3:
и; =4^/6).
(Dp Y
Nihoyat, quyidagini olamiz: ^=0.32/?, —— .
<11 p )
Mustahkamlikning uchinchi nazariyasi bo'yicha
<^p = +4тог р
Aluminiy qotishmali porshenlar uchun сгХр < 30...40 MPa,
cho'yandan tayyorlangan porshenlar uchun 60...80 MPa.
Porshen etagining yeyilishga chidamliligi qc, MPa, nominal quwat
rejimida (Ncn, nn) quyidagi bog'liqlik bilan solishtirma bosim bo'yicha
baholanadi:
4.=Nn,aJ(heD),
bunda: /Vmax - dinamik hisoblash bo'yicha eng katta yonlama kuch, MN;
Ac — porshen etagining balandligi, m.
UO'OD laming porshenlari uchun qe = 0,3...0,5 MPa, dizellar por-
shenlari uchun qe =0,4...1,0 MPa.
Porshenning kafolatlangan harakatlanuvchanligining mavjud bo'lishi
silindr va porshen qizigan holatida ulaming kengayishidan so'ng oralari-
dagi diametral tirqish Д' bo'yicha tekshiriladi:
Л' = Д+ Dsas(ts-t0)- Dpap(tp -t0)
bunda: a,,ap — silindr va porshen ashyolarining chiziqli kengayish
418
koeffitsiyentlari, I/К; ts. tr — silindr va porshen haroratlari, K;
1 — yig‘ish tirqishi, m.
Bu tirqishlar, odatda. yuqori yon yuzasi va etagining o'Ichamlari
hamda haroratlari berilib. ular uchun tekshiriladi. Nisbiy diametral tir-
qish (silindr diametri D ga nisbatan) bu doiralar uchun mos holda
0,002...0,003 va 0,0005.. 0,001 ni tashkil etadi.
5.5. PORSHEN BARMOG'INING HISOBI
Ishlash jarayonida inersiya va gazlar kuchlari ta’siri ostida barmoqda
egilishdan, kesilish hamda ovallanishdan uning sinishiga olib keladigan
kuchlanish paydo bo'Iadi. Odatda, barmoqning ichki sathida bo'ylama
mikro yoriqlar hosil bo'Iadi, ular uzoq muddat ishlash jarayonida uning
buzilishi (parchalanishi)ga olib keladi. Barmoqning shatun vtulkasi va porshen
bo'rtmasi bilan kontaktlanadigan sathining kattaligi ularga bo'ladigan
solishtirma yuklamani va ularning moylanisb ishonchliligini, nihoyat, bu
sathlarning yeyilishini aniqlaydi.
Porshen va shatunning massa gabarit parametrlariga ta’sir qiluvchi
barmoqning o'Ichamlari dastavval statik ma’lumotlar bo'yicha (5.1-jad-
valga qarang), so'ngra tekshirish hisoblari natijasida aniqlanadi.
Cb va a o'lchamlami tanlashda (5.20-a rasm) quyidagi holatni
e’tiborga olish kerak. Erkin harakatlanadigan konstmksiyali barmoqda shatun
vtulkasi ashyosining yeyilishga chidamliligi bo'rtma ashyosiga qaraganda
osonroq. Shuning uchun tugunning teng mustahkamlik prinsipidan kelib
chiqqan holda vtulkaning tayanch uzunligini bo'rtmalarning tayanch
5.20-rasm Porshen barmog'ini hisoblash:
a — asosiy geometrik nisbatlar; h — egilishda barmoqning yuklanish sxemasi;
d — barmoq sathi bo'yicha yuklamaning kosinusoidal taqsimlanishi; e — barmoqning
ichki va tashqi sathlaridagi kuchlanish.
419
uzunligining majmuasidan kam qilib qabul qilish mumkin. a miqdorning
kichiklashishi bo‘rtma yon yuzalari orasidagi masofa b ni qisqartirishga
imkon beradi va demak, barmoqqa ta’sir qiluvchi eguvchi momentning
ham kamaytirishiga imkon beradi.
Barmoq va u bilan tutashgan detallaming geometrik parametrlarini
to‘g‘ri tanlanishining mezoni bo’lib, uning tayanch sathlarini yeyilishga
chidamliligini aniqlaydigan ruxsat etilgan solishtirma bosimi, egilishdagi
va kesilishdagi kuchlanishi, shuningdek, barmoqning ovallanishida paydo
bo’ladigan undagi kuchlanish va chegaraviy deformatsiya hisoblanadi.
Barmoqning yeyilishga chidamliligi shatun vtulkasi qsh va porshen
bo'rtmasi qh hamda barmoqning tayanch sathlari orasidagi solishtirma
bosimi (MPa) bo’yicha baholanadi:
= (P + PJP)/(dbara);
qk=(P + Plpk)/(2dba,lb),
bunda: dbar — barmoqning tashqi diametri, m; a — shatun vtulkasining
uzunligi, m; lh — bo’rtma tayanch qismining uzunligi, m; Pz - gaz-
laming bosim kuchi, MN; Plpb~ shatun vtulkasiga ta’sir qiluvchi porshen
guruhi massasining inersiya kuchi, MN; Pjpb = -m^rcd (1 + Z) ; Pjpb-
bobishkaga ta’sir qiluvchi, barmoqni massasisiz porshen guruhi massasi-
ning inersiya kuchi, MN; Plph = + mpb=mp-mbar, bunda:
mbar~ barmoq massasi, kg.
UO’OD laming aluminiy qotishmali porshenlari uchun birinchi ya-
qinlik bilan mpb=G,lmp va dizellar uchun mpb=G,(s5mp.
Solishtirma bosimlarning baholash uchun hisoblash rejimi (Л + Р,,,)
va (P + PJpb) kuchlar majmuasining eng katta qiymatini olish sharti bilan
qabul qilinadi. UO’OD larda bu, odatda, eng katta burovchi moment
rejimi n = nmat, Mb - Mbmax, dizellarda esa nominal quwati rejimi n = nn,
7V„ = Ncn .
UO’OD laming porshen barmoqlari uchun qb = 20...30 va
qsh = 25...35 MPa; dizellar uchun ^=30...35 va q,h =40...50 MPa.
Barmoqning egilishi uning o’rta kesimida eng ko’p kuchlanishni keltirib
chiqaradi. Barmoq uzunligi bo’yicha yuklamalaming taqsimlanishi yetarlicha
murakkab, barmoq va porshen bo’g’imlaridagi bikrliklari hamda tirqish-
larini nisbatlari bilan aniqlanadi. R.S. Kinasoshvili tajriba materiallariga ishlov
berish asosida, barmoqning o’rtasidagi eng katta egilishdagi kuchlanishini
aniqlashga yordam beradigan balka ko’rinishidagi (yuklanish sxemasi
5.20-b rasmda tasvirlangan) barmoqning hisoblash modelini taklif etgan:
o- P(i+2b-i,5a)
' W l,2d3bar(l-a)< ’
420
bunda: P = Pz + P/p, MN; barmoqning ichki diametrini tashqi dia-
metriga bo'lgan nisbati: « = 0^/0^.
Egilishdagi ruxsat etilgan kuchlanish ae = 120...160 MPa.
Barmoqda kesilishdan eng katta urinma kuchlanish uning bo'rtmalar
va shatun vtulkasi yon yuzalari orasidagi kesimlarda paydo bo'ladi. Ular-
ning qiymati betaraf (neytral) tekislikda quyidagi bog'liqlik bo'yicha
aniqlanadi:
_ 0.85P 1 + a + a2
T~ d}ar (\-a)2
Ruxsat etilgan urinma kuchlanish 80... 120 MPa dan ortmasligi kerak.
Barmoqning oval shakliga kelishi uning perimetri bo'yicha kuchlaming
notekis taqsimlanishi ta’siri ostida deformatsiyalanishi bilan ko'ndalang
kesimida katta diametriga ega bo'lgan oval shaklini olishida namoyon bo'ladi
(5.20-d rasm). Oval shaklga ega bo'lishdan hosil bo'lgan deformatsiya va
kuchlanishlami baholash uchun hisoblash bog'liqligi, kam egrilikka ega
bo'lgan brus sathi bo'yicha yuklamalarning kosinusoidal taqsimlanishida
unda kuchlanishni yoritadigan tenglamalarga asoslanadi.
Ovallanishda porshen barmog'ining gorizontal diametrini eng katta
nim o'sishi uning o'rta qismida kuzatiladi va quyidagi tarzda aniqlanadi:
0.9P (i+a)\
bunda: к — tajriba ma’lumotlariga statik ishlov berish asosida aniqlangan
tuzatish koeffitsiyenti: к = l,5....15(a-0,4)3; 1Ьа~ barmoq uzunligi, m;
Ekar — barmoq ashyosining elastiklik moduli, MPa.
Diametral deformatsiyaning kattaligi barmoq va shatunning yuqori
kallagi vtulkasi orasidagi diametral tirqishning yarmidan ko'p bo'lmasligi
kerak.
Ovallanishda barmoqning tashqi va ichki sathlarida kuchlanish paydo
bo'ladi, ularning epyurasi 5.20-e rasmda keltirilgan.
Ular quyidagi ifodalar orqaii aniqlanadi:
• barmoqning tashqi sathi uchun
_к±*_л_А|л.
h(2r+h) rj ’
Pr э
2
™bar _
• barmoqning ichki sathi uchun
„ _ Pr Г? 6r~h f . A
hib„r\. h(2r-h)'
к
bunda: h-barmoq devorining qalinligi: h=(dKa -dKh)/2=dbar /[2(\-a/2j];
r-barmoqning o'rtacha diametri: r=(dkar+dKll)/4=dkar(l+a)/4;
ftva f2 -o'lchamsiz funksiya, quyidagi burchaklarga bog'liq:
421
/J =0,5cos<p + 0,3185sin<p-0,3l85<pcos$9 ; /2 =/j — 0,406.
Bu ifodalarda burchak (p radianlarda berilishi kerak.
Nuqta 2 dagi siqishning eng katta kuchlanishi nuqta 4 dagi cho‘zilishdagi
kuchlanishga qaraganda karnroq xavfli.
Avtotraktor dvigatellari barmoqlari uchun ruxsat etilgan kuchlanishi
mos holda <re =120. ..160 MPa, avv = 110....140 MPa oraliqda yotadi.
Porshen va shatunning barmoq bilan birikkan tugunlaridagi tirqishlar
uning shatunning yuqori kallagi bilan birikish usuliga bog'liq. Erkin tu-
ridagi barmoq va shatun vtulkasining orasidagi yig'ish tirqishi 0,01...0,03
mm ni tashkil etadi; cho'yan porshenning bobishkalarida — 0,02...0,04
mm; silumindan tayyorlangan porshenlar uchun — 0,01...0,02 mm. Qizigan
dvigatel uchun erkin barmoq bo'lganda tirqish Д'=0,001 dan ortmas-
ligi kerak, porshen barmog’i va bobishkalari orasidagi yig'ish tirqishlari
quyidagicha aniqlanadi, in:
Л = Л'+(а^р!хг -a.AtJd^,
bunda: afhr va ab — barmoq va bobishka'arning chiziqli kengayish
koeffltsiyentlari, 1/K; Л,/а va Atb — mos holda barmoq, bobishka va
atrof-muhit haroratlarining farqi.
5.6. PORSHEN HALQASINING HISOBI
Halqaning radial tebranishga qarshi barqarorligini, uzoqqa chidam-
liligini vatexnologikliligini ta’minlash uchun noksimon yoki ellipssimon
qulfida bosimi yuqori bo'lgan bosimlar epyurasiga ega bo'lgan halqalar
ma’qulroq hisoblanadi (5.17-rasmga qarang). Halqaning perimetri bo'yicha
bosimlar epyurasini yoritisn uchun £(<p) = р(ф)/por koeffitsiyentdan
foydalaniladi.
Halqani hisoblash kelma-ketligi:
1. D/t (5.21-e rasm) va Sa/t (3—4) laming statik ma’lumotlariga,
asosan halqaning radial qalinligi t va halqa qulfining erkin holatidagi
ochilishi S tanlanadi.
о
2. Silindr ko'zgusidagi halqaning o'rtacna bosimi hisoblanadi, MPa:
p _°-425/;
or 3-// '(D//)(£)//-I)3 ’
bunda: p — halqaning silindr ko'zgusiga bosim epyuiasining shakli bo'yicha
aniqlanadigan kocffitsiyent; noksimon epyura uchun //»0,2;
E—halqa ashyosining elastiklik moduli, cho'yan uchun
[E = fl,0-1.2)-105MPa] .
Halqaning turi va silindr diametri D ga bog'liqligi bo'yicha rn. ning
chegaraviy qiymati 5.2i-e rasmda keltirilgan.
3. Qulfning qarshisidagi halqa kesimida ishchi holatida sodir bo'ladigan
egilishdagi eng katta kuchlanish aniqlanadi:
422
1,275 So/t
(7max 3-p (D/t-\)2
amax ~ 300...400 MPa oralig'ida o'zgaradi. Yuqori haroratlar sharoitida
ishlaganda halqaning yuqori kuchlangan holati, bu chegaraviy kuchlanish
cho'yanning egilishdagi mustahkamlik chegarasini 50...70% ini tashkil
etishini ko'rsatadi.
4. Qulfni ochishda va porshenga halqani kiydirishda halqadagi eng katta
kuchlanish tekshiriladi:
, 3,9 l-(Sv/t)/[(3-p)x]
V"™ m (D/t-l)2
bunda: m — halqani porshenga kiydirish usuli bilan aniqlanadigan koef-
fitsiyenti (5.21-d rasm).
tr^ax kuchlanish crmax kuchlanishidan 10...30% ga ko'p, ruxsat etil-
gani esa 400...500 MPa ni tashkil etadi.
5. Halqani silindiga o'matilganidan keyin sovuq holatida qulfdagi yig'ish
tirqishinmg kattaligi aniqlanadi:
4 = A!x+(abAth-a.Atg),
bunda: A* - qizigan dvigatelda qulfdagi eng kam ruxsat etilgan tirqish;
va a — halqa va gilza ashyolarining chiziqli kengayish koeffitsiyent-
lari;
Ath va Atg — halqa va gilzaning mos holda qizish harorati.
Tirqish д' qizigan dvigatelda qulfning yopilmasligini ta’minlash shar-
tidan kelib chiqqan holda 0,06...0,1 mm oralig'ida qabul qilinadi.
Qiya qulf uchun tirqishning ko'rsatilgan qiymatlari halqaning yon
yuzasiga qulfning qiyalik burchagini sinusiga ko'paytiriladi.
mt
24
22
5.21-rasm. Porshen halqalarini hisoblash:
a — asosiy geometrik nisbatlar; b — bosimlar epyurasining
ma’qulrog'i; d — halqani porshenga kiydirish usullari;
e — halqa. parametrlarining silindr diametri D ga bog'liqligi.
e)
P oH
MRi
OS
ot3
Kompcssion
halqalar
___1-----1---
Moy sidiruvchi
halqalaf
423
VI BOB
SHATUN GURUHI
6.1. KONSTRUKSIYALAR BO'YICHA SHARH
Shatun guruhi tarkibiga qopqog'i ajratiladigan krivoship kallagi bilan shatun,
shatun ichquymasi, qayd qiladigan elementlari bilan shatun boltlari kiradi.
Shatunning ishlash sharoiti — gazlar va inersiya kuchlaridan jadal
belgisi o'zgaruvchan yuklama va yuqori harorat. Shatunning ashyosi va
konstruksiyasi konstruktiv massasi kam bo'lgani holda toliqishga
mustahkamliligini va eng katta bikrligini ta’minlashi kerak.
Shatunlar uchta konstruktiv elementlardan tashkil topgan (6.1 -rasm):
porshen kallagidan, sterjendan va ajratiladigan qopqog'i bilan krivoship
kallagidan.
Uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatellarning shatunlarini tayyorlash
uchun 45, 45Г2, 40Г, 40X, 40XH, 40R, rusumli po'latlar, dizellar
uchun 18X2H4MA, 18X2H4BA, 40X2H2MA, 40XH3A, 40X2MA
rusumli mustahkamlik chegarasi yuqori bo'lgan legirlangan po'latlar
ishlatiladi. Shatunlaming chala mahsuloti shtamplarda bolg'alash yo'li bilan
olinadi hamda mexanik va issiqlik ishlovi beriladi. Toliqishga mustahkamligini
oshirish uchun shatunlarga pitra oqimli ishlov beriladi, ba’zan yaltiratiladi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarda ayrim hollarda bolg'alangan
perlitli cho'yan КЧ (BCH) dan yuqori mustahkamlikka ega bo'lgan yoki
6.1-rasm Yakka shatun konstruksiyasi:
/ — yuqori (porshen) kallagi; 2 — bronza vtulkasi; 3 - sterjeni; 4 — shatun bolti;
5 — pastki (krivoship) kallagi; 6 — yuqori ichquyma; 7- quyi ichquyma;
8 - ichquymaning buralishidan va o‘q chizig'i bo'ylab siljishidan saqlovchi chiqiq.
424
6.2-rasm. Bo'g'inlangan shatunlar konstruksiyasi:
a — markaziy bo‘g‘inlanish, h — tirkama shatunli. / — ayri shatun;
2 — ichki shatun; 3 — asosiy shatun; 4 — tirkama shatunning
asosiy shatun bilan bo'g’inlash barmog'i; 5 — tirkama shatun.
sharsimon grafitli cho'yan ВЧ45 (VCH45) dan quyib tayyorlanadigan
shatunlar ishlatilishi mumkin. Oxirgisi o'zining fizik-kimyoviy xususiyati
bo‘yicha po'latga yaqinlashadi, kuchlanish konsentratorlariga bo‘lgan
sezgirligi juda past va tebranishlarning so'ndirishga yordam beradigan yuqori
ichki ishqalanishga ega. Quyma shatunlar uchun ashyo sifatida mustahkamlik
tavsifi yuqori bo‘lgan (crfl=1000 MPa, E = l, 14-10'...............l,18-10sMPa)
quyma titanli qotishma ВТ (VT) kelajagi porloq hisoblanadi.
Dvigatelning joylashtirilishiga bog'liq holda shatunlar yakka va bo‘g‘imli
qilib bajarilishi mumkin (6.2-rasm). Bir qator va V simon konstruksiyalarda
o'rnatiladigan yakka shatunlar keng tarqalgan (6.1-rasmga qarang).
V simon dvigatellarning bir shatun bo'yinida qarama-qarshi yotgan ikki
silindriarning shatunlarini krivoship kallaklari ketma-ket joylashadi.Bunday
holatda chapdagi va o'ngdagi silindriarning o'q chiziqlari bo'ylama tekislikda
bir-biriga nisbatan siljigan bo'Iadi. Silindriari bitta ko'ndalang tekislikda
yotgan dvigatellarda markaziy bo‘g‘in!i shatunlar (ayrisimon va ichki
shatunlar 6.2-a rasm), shatun bo'yinga tayanadigan krivoship kallakli
asosiy shatun va u bilan noo'qdosh bo'g'inlangan tirkama shatun o'rnatiladi
(6.2-b rasm). Oxirgi holatda qarama-qarshi yotgan silindriarning KSHM
elementlarining harakatlanishini kinematik parametrlari turlicha bo'Iadi.
Shatunning porshen kallagi konstruksiyasi porshen barmog'ining
o'Ichamlari va uning shatun bilan bo'g'inlash usuli bilan aniqlanadi
(6.3-rasm). Erkin barmoqda shatunning nokesikli porshen kallagiga bronza
vtulka bosib o'rnatiladi. Qisib qo'yiladigan barmoqlar o'rnatilgan holatda
ulaming kallakda malikamlash yoki nokesik kallakda yig'ishda kafolatlangan
harorat tarangligi hisobiga (20...40 mkm), yoki kesikli shatun kallagida
tortadigan rezbali birikma hisobiga amalga oshiriladi (6.3-h rasm). Porshen
425
1
6.3-rasm. Shatunlarning porshen kallaklari:
a, b, d — majburiy o't oldiradigan dvigatellar; e, f, g — dizellar,
h — porshen kallagida barmoqni mahkamlash.
kallagining yuqori qismi shatunlarning massasi bo'yicha va massalar markazi
joylashishini moslashtirish uchun metal! bo'rtmasi 1 ga ega (6.3-a rasm).
Porshen barmog'i sathiga moyni uzatish uchun porshen kallagining
kam yuklangan yuqori qismi moyni to‘plash uchun teshikli qilib bajariladi.
Avtotraktor dvigatellarida gazlarning bosim kuchi P inersiya kuchi P dan
anchaga ko'p bo'lishi mumkin. Tayanch sathlarining yuzasi bir xil bo'lganda
barmoq va vtuikaning pastki sathi orasidagi moy qatlamming qalinligi
solishtirma bosimning kattaligi ko'p bo'lganligi tufayli yuqori sathiga
qaraganda kam bo'ladi.
Moy qatlamining qalinligini tenglashtirish, vtuikaning yuqori yarmini
o'rta qismidagi chuqurchani frezalash hisobiga uning tayanch sathini
kamaytirishga yordam beradi (6.3-d rasm). P va P kuchlar orasidagi farq
yanada sezilarli bo'lgan dizellarda vtuikaning yuqori va pastki yarmida
barmoqning solishtirma bosimi bir xil bo'ladigan qilib shatunlarning
yuqori kallagining yon sirt tekisliklari qiya qilib bajariladi (6.3-e rasm).
Kuchaytirilgan dizellarda porshen barmog'ini moylash bosim ostida amalga
oshiriladi (6.3-f,g rasm). Porshen tubi oqimli sovitish bilan ishlaydigan
dvigatellar porshen kallagida purkagichga ega bo'ladi (6.3-g rasm).
Shatun porshen kallagining steijenga o'tish joyi kesimi xavfliroq
hisoblanadi (A nuqta). Porshen kallagini mustahkamlash quyidagi
konstruktiv tadbirlar bilan amalga oshiriladi (6.4-rasm):
• shatun steijenidan kallakka o'tish radiusi p ni kattalashtirish (6.4
-a rasm) va kallakda sterjenning torayishini to'liq bartaraf qilingunicha
steijenning torayishini kamaytirish bilan (6.4-d rasm);
426
• o'tish doirasida metall bo'rtmasini barpo qilish bilan (6.4-b rasm);
• steijenning bo'ylama o'qi bo'ylab uchinchi tokchani hosil qilish
bilan (6.4-r/ rasm);
• barmoq ostidagi teshik chizig'ini kallak o'q chizig'iga nisbatan
ekssentrik joylashtirish bilan (6.4-a rasm);
• shatun steijeniga ark shaklini berish bilan (6.4-a rasm), bu porshen
kallagi ostidagi doirada kuchlanish konsenratsiyasini anchaga kamaytiradi;
• shatun tokchasining tebranish tekisligida joylashtirish bilan, bu
barmoqning bo'ylama o'q chizig'i yo'nalishida porshen kallagini konsolligini
kamaytiradi (6.4-e rasm).
6.4-ras/n. Porshen kallagini mustahkamlasliga konstruktiv inisollar:
a — shatun steijenida kallakka o'tish radiusini kattalashtirish, b — o'tish doirasida metall
bo'rtig'ini barpo qilish; d — kallak yonidagi sterjen torayishini to'liq bartaraf qilish;
e — shatun tokchasini tebranish tekisligida joylashtirish.
Yuqori kallakka o'rnatiladigan yupqa devorli bronza vtulka bronza
varaqdan o'rab tayyorlanadi, keyinchalik vtulka devorining qalinligi 0,8...2,5
mm bo'lgunicha mexanik ishlov beriladi. Vtulkalar uchun ashyo bo'lib
aluininiy-temirli bronza АЖ (AJ) 9 — 4 (10% aluminiy, 4% temir),
qalay-ntxli bronza Бр.ОЦС (Br. OSS) 4 — 4 — 2,5 (5% qalay, 5% rux,
3,5% qo'rg'oshin) va qalay-fbsfbrli bronza Бр. ОФ (Br.OF) 6,5 — 0,15
(7% qalay, 0,25% fosfor) xizmat qiladi.
Barmoq va bronza orasidagi tirqish barmoqning diametriga bog'liq
holda zl = <0,0004...0,001>WMr oralig'ida belgilanadi.
Shatun steijeni, odatda, krivoship kallakmng o’q chizig'iganisbatan
simmetrik bo'lgan ikki tavrli kesimga ega bo'ladi (6.1, 6.4-rasmlarga qarang).
Shatun sterjenining krivoship kallagi simmetriyasini bo'ylama o'q
chizig'iga nisbatan siljishi to'liqsiz tayanchli tirsakli vallarda silindrlar
o'qi orasidagi masofani kamaytirishga imkon beradi, lekin bunda shatun
bo'yinlarini va ichquymalaming uzunligi bo'yicha notekis yeyilishi kuzatiladi.
Shatunning krivoship kallagiga quyidagi talablar qo'yiladi:
• yupqa devorli ichquymalar va shatun boltlarini ishonchli ishlashini
ta’minlaydigan yuqori bikrliligi;
• gabarit o'lchamlari va massasining eng kamligi;
• kesimi o'zgaradigan va o'tish joyiarida shaklining ravonligi;
• yig'ish paytida kallakning silindr orqaii o'tishi mumkinligi (blok-
karterli dvigatellar uchun zaruriy shaft).
427
Avtotraktor dvigatellari shatunlarining krivoship kallagi ajraladigan
qilib tayyorlanadi. Tekisligi shatun o‘q chizig'iga perpendikular bo'lgan
to'g'ri (normal) ajratkichlar keng tarqalgan (6.1-rasmga qarang). Diametri
dM = (0.7...0,8)D bo'lgan keng shatun bo'yinlarida tekisligi shatun
steijenining bo'ylama o'q chizig'iga </> = 30, 45 yoki 60“ burchak ostida
joylashadigan qiya ajratkichlar ishlatiladi (6.5-rasm). Ajratkichi qiya bo'lganda
shatun boltlariga ta’sir qiluvchi inersiya kuch Pjn kamayadi, hosil bo'ladigan
yonlama kuch P'n ni uchburchakli shlitsalar yoki bo'rtiqlar ko'rinishidagi
maxsus qaydlagich tuzilmalari qabul qiladi (6.5-a,b rasm). Shlitsali sathlar
6.5-rasm. Vchburchak shlitsalar (a), bo'rtiqlar
(b) ko'rinishidagi qiya ajratkichli va (d) shtift
bilan qaydlanuvchi tekis tutash sathli shatunning
krivoship kallagi.
tekis sathlarga qaraganda birik-
ma qattiqligini kamaytiradi,
ularning tayyorlash texno-
logiyasi murakkab va qiya
ajratkichli ayrim shatunlar
konstruksiyalarida shtiflar bilan
mahkamlanuvchi tekis
tutashuvchi tekisliklar
ishlatiladi (6.5-d rasm). Qiya
ajratkichda qopqoq shatunga
asosan kallakning yuqori yarim
gavdasiga burab kiritiladigan
boltlar bilan mahkamlanadi.
Kuchlanishlar konsent-
ratsiyasini kamaytirish uchun
shpilkalar, boltlar, gaykalaming
kallaklarini tayanch sathlariga
o'tishi /• ga qaraganda katta
radius bilan (6.1-b rasmga
qarang) yoki /• radius bo'yicha
ichki tomonda bajariladi (6.1-d
rasmga qarang). Krivoship
kallagining gabarit
o'lchamlarini va massasini
kamaytirish uchun shatun
boltlari hamda shpilkalami iloji
boricha bo'yin o'q chizig'iga
yaqin qilib joylashtirishga
intiliniladi.
Ba’zi konstruksiyalarda
ichquyma gavdasida shatun
boltining o'tishi uchun joy
nazarda tutiladi.
Shatunlarning sirpanish
podshipniklari ajratkichli yupqa
devorli ichquymalar ko'rinishida
428
tayyorlanadi, ular krivoship kallagiga o‘matilganidan so'ng uning
podshipnigini hosil qiladi. Ichquyma qirrasining biridaqayd qiladigan
shatunning krivoship kallagidagi maxsus ariqchagakiradigan chiqiq egib
qo'yiladi. Bu ichquymaning burilishdan va o‘q chizig'i bo'ylab siljishidan
saqlaydi (6.1 -rasmgaqarang). Podshipniklar oelgisi o'zgaruvchan yuqori
mexanik yuklamalar va haroratlar sharoitida ishlaydi.
Ichquymalar konstruksiyasi bo'yicha bimeialli (asosi po'lat va
ishqalanishning kamaytiruvchi (antifriksion) modda qatlami) va uch metalli
(asosi po'lat, oraliq qalayli qatlam, ishqalanishni kamaytiruvchi modda
qatlami). Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun ichquymaning
umumiy qalinligi S = 1,3...2 mm ni tashkil etadi, shu jumladan,
ishqalanishning kamaytiruvchi modda qatlami 0,2...0,4 mm ni, dizellar
uchun 5=2,5...3 mm (ishqalanishning kamaytiruvchi modda qatlami 0,3 ..0,7
mm dan ko'p bo'lmaydi). Ishqalanishning kamaytiruvchi modda qatlami
toliqishdan buzilish, zanglash - mexanik va abraziv yeyilish ta’sirida bo'Iadi.
Zamonaviy avtotraktor dvigatellarida ishqalanishning kamaytiruvchi
ashyo sifatida qo'rg'oshin-qalay, qalay miqdori yuqori bo'lgan aluminiy
qotishmalari va qo'rg'oshinli bronza ishlatiladi. COC (SOS) — 6 — 6
qotishma (5...6% qalay va surma, 88...90% qo'rg'oshin) uchqundan
o't oldiriladigan dvigatellarda foydalaniladi Yuqori yuklamali
podshipniklardatarkibidaqalay ko'p bo'lgan aluminiy qolishmasi AO 20
— 1 (20% — qalay, 1% dan mis va nikel, 78% aluminiy) ishlatiladi.
Dizellaming o'ta yuqori yuklamalarda ishlaydigan podshipniklarini
ichquymasi ishqalanishni kamaytiruvchi (masalan, KamAZ) qo'rg'oshinli
bronza Бр.С (Br.S)-30 (30% qo'rg'oshin, 70% mis) qatlami bilan
tayyorlanadi. Qo'rg'oshinli bronza nisbatan yomon ishlab moslashadi,
moyda yig'iladigan kislota birikmalari tufayli zanglashga duchor bo'Iadi
(qo'rg'oshinni «terlashi»). Bunga bog'liq holda ichquymaning zanglashini
oldini olish uchun motor moyiga maxsus qo'shilmalar kiritiladi.
Ichquymalarning ishlab moslanishini yaxshilash uchun ishqalanishning
kamaytiruvchi qatlamning sathi qo'rg'oshin kadmiyli qotishma bilan yupqa
parda tarzida qoplanadi. Qoplamaning qalinligi 0,015...0,04 mm ni tashkil
etadi. Gazlaming yuqori yuklamasida va ko'p bo'lmagan inersiyalarda
ishlaydigan dizellarda yuqori ichquyma AC) 20 — 1 (yoki AO 6 — I)
qotishmani qo'llash bilan, pastkisi esa — ACM (ASM) qotishmasidan
(masalan, VTZ dvigatellari) tayyorlanadi. Aluminiy qotishma ASM (0,7
% magniy, 6% surma, 93,3% aluminiy), asosan, traktor diz.ellarining
o'zak podshipniklarini ichquymalari uchun antifriksion qatlamning
0,5...0,7 mm qalinligi bilan ishlatiladi.
O'zak podshipniklarning ichquymalari shatun podshipniklaridan faqat
po'lat asosining qalinligi ko'pligi bilan farq qiladi. Ko'pchilik dvigatellar
uchun o'zak podshipniklarning ichquymalari 5=2,4...3 mm Ii (avtomobil
dvigatellari) va 5= 4...5 mm li (traktor dvigatellari) qilib bajariladi. Bo'yin
diametriga nisbatan diametral tirqishlar: yuqori qalayli qotishmalar
ishlatilganda л/d = 0,0005...0,007, qo'rg'oshinli bronza uchun
A/d = 0,0007.. 0,001. ASM qotishmasidan foydalanilganda o'zak podship-
429
niklardagi nisbiy tirqishlar =0,012..0,015; = 0.001...0,0012.
Shatunning shatun bo'yini bo‘ylab siljishiga mos keladigan o‘q bo'ylab
tirqish 0,2...0,3 mm dan ortmasligi kerak (6.1-rasmga qarang).
Shatun boltlari dastlabki tortish kuchi va inersiya kuch: yuklamalarining
ta’siri ost'da bo'ladi. Boltlaming toliqishga mustahkamligi tutash doirasida
kallakning deformatsiyalanishida sodir bo'ladigan takrorlanuvchi —
o'zgaruvchan egilishni bartaraf qiladigan yoki ularning eng kamiga
keltiradigan quyidagi konstruktiv tadbirlar hisobiga oshiriladi:
• krivoship kallak bikrligini oshirish;
• boltning ingichka qismidan rezbaga, markazlashtiradigan belbog'ga
va kallakka o'tishlarni (6.6-b,d rasm) mumkin qadar katta radius
г = (0,15...0,5)Д yoki ikki radius bilan (r2 >4) bajarish;
• boltlar kallaklarining tayanch sathlarini kamaytirish (6.6-b rasmga
qarang);
• boll kallagi va shatundagi uning o'mashadigan joyini tegib turish
sathlarining o'zi o'rnashuvchisidan (sferik) foydalanish (6.6-d rasr iga
qarang);
• rezbani mayda qadamli qilib bajarish va rezbaning botiqligidagi
doiralash radiusini ko'paytirish.
Tortishda paydo bo'ladigan buralma kuchlanishdan gaykaning orqasi
(teskari)ga ozgina burchakka burib bolt yuksizlantiriladi.
Ajratkichi normal tekislikli krivoship kallagining shatun boltlari,
odatda, bir vaqtning o'zida qopqoqning shatunga nisbatan holatini qayd
qiladigan o'matuvchi bo'lib ham hisoblanadi (6.6-e rasm).
Boltlar 30X, 35X, 40X, 45X, 40XHMA rusumli xromli va xromnikel-
molibdenli po'latlardan sovuqlayin cho'ktirish avtomatlarida shtamplash,
6.6-rasm. Vertikal kesimli kallagi nosimmetrik shaklli (a), tayanch sathi kamay*irilgan
kallakli (b) bolt kallagining va uning shatundagi o'mashadigan joyiga koniaktli sferik
sathli (d), o'rnatuvchi elementli (e) bo'lgan shatun boltlarining konstruksiyalari.
430
keyinchalik rezbani dumalatib ishlov berish (nakatka) hamda termik
ishlov berish bilan tayyorlanadi (toblash va toblab bo‘shatish). Boltlarning
buralib ketishidan holi bo'lish uchun ularning kallagi vertikal kesikli
nosimmetrik qilib bajariladi (6.6-a; 6.1-rasmlarga qarang), shatun gavdasida
esa yuzalar yoki vertikal pog'onali o'yiq frezalanadi (6.1-rasmga qarang).
Ayrim hollarda bolt kallagida qayd qiluvchi chiqiqlar ko'zda tutiladi (6.6-
e rasm). Shatun boltlarining gaykasi o‘z-o‘zini mahkamlovchi hisoblanadi
(qirralari bo'yicha qisish) va bolt tayyorlashda ishlatiladigan po'latlardan
yoki uglerodli po'latlardan tayyorlanadi.
6.2. SHATUN ELEMENTLAR1NI MUSTAHKAMLIKKA
HISOBLASH
Shatun guruhi elementlari dvigatelning ishlash rejimiga bog'liq holda
kattaligi bo'yicha keng oraliqda o'zgaradigan yuklamalar sharoitida ishlaydi.
Shatun elementlariga ta’sir qiluvchi kuchlanishlar, ayniqsa,
kuchaytinlgan dvigatellarda yuqori qiymatlarga erishadi, bunda eng katta
kuchlanish miqdori bardoshlik chegarasiga yaqinlashishi mumkin.
Shatun guruhining hisobi kuchlanishlarni, deformatsiyalami va uning
elementlarini mustahkamlik zaxirasini aniqlashdan iborat bo'ladi.
Porshen kallagi quyidagi kuchlardan yuklanad'r.
• porshen YUCHN da bo'lib kiritish taktini boshlanishida eng katta
qiymatga erishadigan kallakni uzadigan porshen komplektinmg inersiya
kuchi P.n dan;
• YlJCHN kengayish takiida eng katta qiymatga erishadigan kallakni
siqadigan gazlar bosim kuchi P dan.
Porshen kallagining kuchlanish holati P va P kuchlarning birgalikdagi
ta’siri hisobga olinib, nominal quwat rejimida baholandi.
Shatunning porshen kallagida uzuvchi va siquvchi kuchlardan tashqari
bronza vtulkani taranglik bilan unga bosib kirgizish natijasida bosim p dan
yoki qisib qo'yilgan barmoqdan kuchlanish paydo bo'ladi.
Uzuvchi va siquvchi kuchlar (MN) quyidagi ifodalar bo'yicha
aniqlanadi:
Pch *PJP = -m/,rcu2(l+A)lO~\ (6.1)
^-РЛ-,п/"2(1 + Л)-10 6 - (6-2)
Erkin barmoq qo'llanilganda, bosim p ning hisoblashda tutashmadagi
yig'indi taranglik A + A, aniqlanadi, bunda: A — bronza vtulkani bosib
kirgizishdagi taranglik; A, = dAt(av-aih)~ harorat tarangligi;
At = 1OO...12O'C- hisoblash rejimidagi porshen kallagi va «sovuq» dvigatel
haroratlarining farqi; a va as~ mos holda vtulka va shatun ashyolarining
chiziqli kengayish koeflltsiyentlari. Taranglik yig'indisi (A + Az) katta
qiymatlarga erishishi mumkin (0,12...0,14 mm). Bunda vtulka va porshen
kallagi orasida paydo bo'ladigan solishtirma bosim (MPa) quyidagiga teng
bo'ladi:
431
• erkin barmoq uchun (6.3-rasmga qarang):
p=_._________________,
d (^d^-d^, , (J+<,)/(/•.
L E' J ’
• qisib qo'yilgan barmoq uchun (6.3-rasmga qarang):
А,Е^
Dl-dl.h (6Л)
(6.3) va (6.4) ifodalardagi Esh va Ev - mos holda shatun hamda vtulka
ashyolarining elastiklik moduli, MPa; //= 0.3 - Puasson koeffitsiyenti.
p bosimdan tashqi <j’a va ichki cr' sathlarda paydo bo‘ladigan
kuchlanishlar Lame ifodasi bo'yicha aniqlanadi (MPa):
• erkin barmoq uchun:
2d2 D: +d2
<Ja~P D‘-d2 ’ a''~P Dl —d1 ’ <6’5)
• qisib qo'yilgan barmoq uchun:
<r'a=P
2<
D‘k-dL
D>d2har
D2k-d2bar
(6-6)

Pch va P kuchlardan porshen kallagidagi cho ‘zilish va siqilish kuchlanishi
egriligi kam to'sinning bo'lgan quyidagi yo'l qo'yishlarda olingan tenglamasi
asosida aniqlanadi:
D.+d
• Pch kuch rir=—-— radiusda kallakning yuqori yarim aylanasi
bo'yicha p' = Pch /(2r.,) jadallik bilan bir tekis taqsimlangan (6.7-a rasm);
• Ps kuch ro,r radiusning pastki yarim aylanasi bo'yicha
p' = Eicosa/nro.r .adallik bilan taqsimlangan (6.7-d rasm);
• Shatun kallagining sterjenga o'tish joylari (A nuqta) mahkamlangan
deb faraz qilinadi (6.7-a rasm);
• kallak shartli ravishda simmetriyaning vertikal o'q chizig'i bo'yicha
kesishadi, o'ng qismi olib tashlanadi, qolgan qismiga uning ta’siri esa
eguvchi moment va normal kuch No bilan almashtiriladi. Burovchi
momentlar M ni va normal kuchlar /V ning kattaligi (p burchakka bog'liq
holda II—II kesim uchun topiladi (6.7-a, rasmga qarang). M va N lar
aniqlanganidan so'ng shatun kallagining ushbu kesimi uchun Ph kuch
ta’siridagi kuchlanish hisoblanadi (MPa):
tashqi tolasida
2M
bro.r+h
h(2rn.r+h)
+ kN
(6.7)
1
ah ’
432
6.7-rasm. Porshen kallagida yuklamalaming taqsimlanishi va tashqi hamda ichki
sathlarda kuchlanishlar epyuralari: a - cho‘zilishda yuklamaning taqsimlanish sxemasi;
b - cho'zilishda kuchlanishlar epyuri; d - siqishda yuklamaning taqsimlanish sxemasi;
e — siqishda kuchlanishlar epyuri.
ichki tolasida
-2M
^,r~h
h(2ror~h)
+kN
(6.8)
bunda:
a—porshen
kallagining uzunligi (6.1-rasmga qarang);
V
1
ah ’
A=(Da -t/)/2-kallak devorining qalinligi. Koeffitsiyent K=0,8...0,85 ta’sir
qiiayotgan kuchlarni kallak ashyosi emas, unga bosib kiritilgan vtulka
qabul qilishini hisobga oladi.
Tashqi tolasida eng katta kuchlanish (p = cp3 bo‘lganda mahkamlangan
joylarida paydo bo'Iadi (6.7-b rasm).
Hisoblashlarni osonlashtirish uchun M va N laming qiymatlari
yordamchi diagrammadan topiladi (6.8-rasm): M = ,
Ps kuch ta’siridagi kuchlanish (6.7) va (6.8) ifodalar bo'yicha
aniqlanadi. Bunda M = P,ro rf, (<p,) N = Ptft (tp,).
Ps kuch ta’siridan kallakning hisoblanadigan kesimidagi kuchlanish
nosimmetrik sikl bo'yicha o'zgaradi. Siklning eng katta va eng kichik
kuchlanishi = cr^ +craj, -a'a +|crai|. Mustahkamlik zaxirasi quyidagi
ifoda asosida aniqlanadi:
, 2g-----------------
(«.ад
Porshen kallaklarining mustahkamlik zaxirasi 2,5...5,0 oralig'ida yotadi.
Normal ishlashini buzilishiga yo'l qo'ymaydigan chegaraviy diametral
deformatsiyaga porshen kallagini hisobi Ps kuch ta’siridan kallakning
ko'ndalang diametrini (m) kamayishini aniqlashdan iborat bo'Iadi:
433
° <61<»
bunda: dn.- kallakning o‘rtacha diametri; I-ah'/12-kallak kesimi
yuzasining inersiya momenti. Nisbat (zWmax/do.r)< 0,001-0,007 bc‘ladi.
Shatun steijenining kuchlanganlik holati kuchlanishning absolut qiymati
va mustahkamlik zaxirasi bo'yicha baholanadi.
Avtotraktor turidagi dvigatellarning hisoblash amaliyotida shatun
steijenining o'rtacha kesimi uchun H .r bir vaqtda siqish va bo'ylama
egilishni hisobga oladigan shartli yig'indi kuchlanishni aniqlash qabul
qilingan (6.1-rasmga qarang).
Shatun slerjenini siquvchi kuch (MN)
Л =/’IFp-(/”p+msA.0.r)/-fl>2(l+A)l°’‘J (6.1 1)
bunda: mslu).r — Ho.r kesimidan yuqorida joylashgan shatun qismining
massasi. mp + mshB.r » mJ deb qabul qilinadi.
Uzuvchi kuch (MN)
Pch = -m^a? (1 + Л)-10^ .
(6.1
Kiritish taktining boshlanishi bo'lgan porshenning holati YUCHN da
bo'lganda uzilish kuchi eng katta bo'ladi.
Tebranish tekisligida shatun sterjenining egilishdagi kuchlanishi
crt = KXPS/ fu.r va tebranish tekisligiga perpendikular bo'lgan tekislikda
= KyP< /fo.r. Koeffitsienti
Kx » Ky » 1,10... 1,15 va shatun
sterjenining bo'ylama egilishini shartli
ravishda hisobga oluvchi kuchlanish mos
holda yig'indi kuchlanishlarning 10—
15% dan ko'p bo'lmaganini tashkil
etadi.
O'rtacha kesimi uchun shatunning
cho ‘zuvchi kuchlanishi - Pch / fB.r.
a, va cr2 laming qiymatlari 160—
250 MPaga erishadi. Shatun steijenining
mustahkamlik zaxirasi avtomobil
dvigatellari uchun 2—2,5 oralig'ida,
traktor dvigatellari uchun 2,5—3,0
oralig'ida yotadi.
Shatun sterjenining teng
mustahkamliligi ~ niin
tenglik bajarilganda ta’minlanadi.
6.8-rasm. Eguvchi moment M va
normal kuch N ning bckilish
burchagiga bog‘liqligini aniqlash
uchun yordamchi diagramma.
434
Mustahkamlik zaxirasi na/mm shatun steijenining eng kichik kesimi Z/m!n
uchun aniqlanadi (6.1-rasmga qarang). Kuchlanish Pt/fmm;
crlh = Pch/ fmin, MPa. P va Pch kuchlar /7min kesimdan yuqorida joylashgan
qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi massalar uchun hisoblanadi.
Shatun qopqog'i ilgarilanma va aylanma harakatlanuvchi massalaming
inersiya kuchlaridan yuklanadi (shatun qopqog'i massasi hisobga olin-
maganda). Qopqoqni deformatsiyalaydigan kuch Pch, MN,
rejimida aniqlanadi:
Pdl = ~ I mjr(Olyu.ma (। + л) + ] • 10"6 > (6-13)
bunda: m — qopqoq massasi. P b kuch eng katta qiymatiga kiritish taktining
boshlanisfu YUCHN da erishadi.
Qopqoqni hisoblashda quyidagi yo'l qo^ishlar taxmin qilinadi:
• kallak va podshipnik ichquymasi birgalikda deformatsiyalanadi;
bunda eguvchi momentlar ichquyma va qopqoq orasida ularning ko'ndalang
kesimining inersiya momentiga proporsional taqsimlanadi;
• tutash sath absolut deformatsiyalanmaydigan deb faraz qilinadi,
bunga bog'liq holda krivoship kallakning yuqori qismi qopqoq bilan
yaxlit deb qaraladi;
• kallakning sterjenga o'tish joyi mahkamlangan deb nazarda tutiladi.
Qopqoqning hisoblanadigan kesimi qilib uning o'rtacha kesimi, hisoblash
to'sinining egrilik radiusi qilib esa boltlar orasidagi masofaning yarmi C/2
qabul qilinadi. Taxminiy so'nggi hisoblash ifodasi quyidagi ko'rinishga ega:
|~ 0.023C 0,4
+ + MPa’
bunda: J va Jkh — qopqoq va ichquyma kesimlarining inersiya momentlari;
F va F.ch — qopqoq va ichquymaning ko'ndalang kesimini yuzasi; IV
— qopqoqning hisoblash kesimi /—/ dagi egilishga qarshilik momenti.
Kuchlanish cr 100... 150 MPa oralig'ida bo'ladi.
Shatun boltlarining kuchlanganlik holati mustahkamlik zaxirasi bo'yicha
baholanadi. Shatun boltlari uchun asosiy yuklama bo'lib (6.13) tenglama
bo'yicha aniqlanadigan Pch kuch va boltning dastlabki (ortilishini statik
kuchi Pdi hisoblanadi. Har bir bolt P[h = Plh/ih kuch bilan yuklanadi,
bunda: ib - boltlar soni. Krivoship kallagining qopqog'i ko'p hollarda
ikki shatun boltlari bilan mahkamlanadi.
Boltlar ish qobiliyatining buzilishi asosiy yuklama ta’siridan tashqari
quyidagilar tufayli ham bo'lishi mumkin:
• boltlaming dastlabki tortish kuchi yetarlicha bo'lmasligi, bunda
tutashmaning ochilishi va uning sathlarida qoplama qattiq yuza paydo
bo'lishi bilan kuzatiladi;
• tortilishning keyinchalik kuchsizlanishi bilan ashyoning oquvchanligi
kuzatiladigan boitlarning yig'ishdagi haddan tashqari tortilishi;
435
• krivoship kallakning bikrligini yetarlichabo‘lmasligi vabolt hamda
gaykaning tayanch sathlarining noparallelligi tufayli paydo bo'ladigan
egilish kuchlanishlari.
Ishlash paytida bolt qo'shimcha siklik kuch %p'h bilan yuklanadi.
Rezbali birikmaning asosiy yuklamasining koeffitsiyenti % bolti va
krivoship kallakning Ash tortiladigan qismlarining birgalikdagi
deformatsiyaianish sharoitidan kelib chiqqan holda aniqlanadi:
At,= Zpd,^ Лл = (1-*) PchK,^ bunda: Kh va Ksh - mos holda bolt va
krivoship kallakning tortiladigan qismlarini moyilligi. AA=AAsh bo'lgan
sharoitda kattalik X = КЛ/(КЛ+КЬ) bo'ladi. Statik ma’lumotlarga
asosan / = 0,15...0,25 .
Dastlabki tortish kuchi Pd t >(1-/)^ shartidan kelib chiqqan holda
aniqlanadi. Bunga bog'liq holda zaxira koeffitsiyenti w=2...2,5 deb qabul
qilinadi. Natijada boltning yuklantiradigan eng katta va eng kichik kuch
quyidagiga teng bo'ladi:
Ртах = pd,+ Xp'cl,; pmm = Р^=т(\-х)РА-
Boltdagi kuchlanish crmax = Pmax / For, bunda: For — rezbali qismi bo'yicha
boltning eng kichik kesimi yuzasi (6.6-e rasmga qarang).
Zaxira koeffitsiyenti 2,0 dan kam bo'Imasligi kerak.
436
VII BOB
TIRSAKLI VAL
7.1. KONSTRUKSIYALAR BO‘YICHA SHARII
Tirsakli val kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgaruvchan gazlar hamda
inersiya kuchlarini va ularning momentlarini qabul qilib, egilish va bura-
lish deformatsiyalari, shuningdek, dvigatelning ishlashida bo'ladigan eguvchi
va buralma tebranishlar deformatsiyalari ostida ham bo'ladi. Bularning
hammasi tirsakli val elementlarining toliqishdagi buzihshiga olib kelishi
mumkin.
Bu sabablarga ko'ra, zamonaviy kuchaytirilgan dvigatelning tirsakli
vali ko'proq shikastlanadigan detallardan biri bo'lib hisoblanadi.
Avtomobil va traktor dvigatellari tirsakli vallarining tayyorlash uchun
ashyo sifatida 45, 45X, 40ХФА, 42ХМФА, 18X2H4BA po'Iatlar ish-
latiladi. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarning tirsakli vallari uchun
kulrang va bolg'alangan cho'yanlar yetarlicha keng miqyosda qo'llaniladi.
Cho'yandan tayyorlangan vallaming afzalliklariga narxining kamligi,
mexanik ishlov berish uchun ajratiladigan qatlamning kamayishi va po'lat
prokatning tejalishi hisoblanadi.
Biroq ular hozirgi paytda dizellarda keng miqyosda qo'Ilanilmaydi,
chunki cho'yanning toliqish chegarasi po'latga qaraganda ancha kam,
shuning uchun val elementlarining cheklangan o'Ichamlarida dizelda ke-
rakli mustahkamlik zaxirasini ta’minlash murakkab hisoblanadi.
Valning konstruksiyalashda turli kategoriyali dvigatellar uchun val
elementlarining nisbiy o'lchamlari bo'yicha statik ma’lumotlardan keng
foydalaniladi. 7.1-jadvalda avtotraktor dvigatellari uchun bunday statik
ma’lumotlar keltiriladi.
7.1-rasmda misol sifatida to'rt silindrli to'rt taktli dvigatelning po'lat
tirsakli vali; 7.2-rasmda esa cho'yandan quyilgan tirsakli val ko'rib chi-
qilgan. 7.2-rasmdan ko'rinishicha quyma valda toliqish mustahkamligini
yuqori bo'lishini ta’minlovchi bo'yin va jag'larning ichki sathlarini eng
maqbulroq shaklini berish mumkin.
7.1-rasm. Po‘latdan tayyorlangan tirsakli val.
437
7.1-jadval
О ‘Icham lar Dvigatel
(Jchqundan o't oldiriladigan dizel
chiziqli V simon chiziqli V simon
doJD 0,65...0,80 0,63...0,75 0,72...0,90 0 70...0,75
1 D 0,60...0,70 0,57...0,66 0,64.. 0,75 0,65...0,72
0,50...0,60 0,40...0,70 0,45...0,60 0,40...0,55
0,74...0,84 0,70...0,88 0,70...0,85 0,65...0,86
shb Id shb 0,45...0,65 0,80...1,00 0,50...0,65 0,80...1,00
Ы D 1,00.. .1,25 1,05. .1.30
hl D 0,20.. .0,22 0,24.. .0,27
Д 1 d,hk 0,30.. .0,40
p / h 0,15.. .0,20 0,15.. .0,23
8M / с/... 0... 0,5
7.2-rasm. Cho'yandan tayyorlangan tirsakli val.
Vallar, odatda, sirpanish podshi pniklarga o'rnatiladi. Yumalash pod-
shi pniklarini tarkibiy (7.3-c ras.n) va monolit (7.3-b rasm) tirsakli val
konstruksiyalarida qo'Hash mumkin.
Zamonaviy dvigatellarning tirsakli vallari ko'p hollarda to'liq tayanchli
qiiib bajariladi, ya’ni o'zak bo'yinlarining soni t+1 ta bo'lgan, bunda:
t-val krivoshiplanning soni. Valning bunday konstruksiyalari katta bikr-
likni, shuning uchun blok-karter, o'zak podshipniklar va tirsakli valning
o'zini ham qulay sharoitda ishlashini ta’minlaydi.
* Maxrajda chekkadagi o‘zak bo‘yinlar uzunligi keltirilgan.
438
7.3-rasm. Yumalash podshipniklariga tarkibiy (a) va monolit
(b) tirsakli valni o‘rnatish.
7.4-rasm. Siljitilgan shatun
bo'yinli krivoship.
Bir qator xorijiy va yurtimizning V simon dvigatellarini chap va o‘ng
qatoridagi bir xil nomlangan silindrlarining shatun bo'yinlari ishchi
yo'llaming bir tekis almashinishi uchun bir-biriga nisbatan 8 burchakka
(2-bobga qarang) siljigan avtonom qilib bajariladi. 7.4-rasmda olti silindrli
Иsimon YAMZ—KAZ -642 dvigatelining shunday krivoshi pi ko'rsatilgan.
Tirsakli valning ishonchli ishlashiga blokning o'zak tayanchlarini
noo'qdoshligi va val o'zak bo'yinlarining urishi katta ta’sir qiladi
Blok o'zak tayanchlarining noo'qdoshligi texnik shartida kelishilgan
chegaradan chiqmasa, val mustahkamlik zaxirasining kamayishi 13% dan
ortmasligi NATI tadqiqotlari bilan o'rnatilgan. Noo'qdoshlik bu chega-
radan oshgan taqdirda mustahkamlik zaxirasi keskin kamayadi,
0,1...0,15 mm ekssentrtetda 30...50% gaerishadi.Val bo'yini — podshipnik
juftining notekis yeyilishida ham shunga o'xshash samara kuzatiladi. Bunda
tirsakli valning mustahkamligiga o'zak bo'yinga qaraganda o'zak tayanch-
larning noo'qdoshligi katta ta’sir qiladi. NATI tadqiqotlari podshipnik-
laming yeyilishini notekisligi 0,05...0,06 mm bo'lganda tirsakli valuing
sinish xavfi paydo bo'lishini ko'rsatgan.
439
Zamonaviy dvigatellarning tirsakli vallari konstruksiyasining o‘ziga xosligi
o‘zak va shatun bo'yinlarining diametrlarini nisbatan kattaligi hisoblanadi,
bu bo'yinlarning bir-birini ichiga kirishiga olib keladi (7.1-jadvalga qarang)
va tirsakli valning egilishga bikrligini oshirishga yordam beradi. Shatun
bo‘yinlarida mexanik zarrachalarni ushlab qoluvchi bo'shliqli qilib tayy-
orlanadi (7.5-rasm). Bu bo‘shliqlar krivoshipning muvozanat-lanmagan
massasini kamaytiradi, bu posangilar massasini ham birmunchaga kamayt-
irishga imkon beradi.
Valning jag‘i ellipssimon, to‘g‘riburchakii yoki doirasimon qilib
bajariladi. Zamonaviy avtotraktor dvigatellari jag‘larining geometrik pa-
rametrlari 7.1-jadvalda keltirilgan.
Jag'lar shaklini qabul qilishda bo'yinlar tutashmalariga kuchlarning
uzatmaydigan jag'lar elementlari hisobiga metallni eng maqbul ishla-
tihshiga alohida ahamiyat berilishi kerak. Bunday holatda avtomobil dvi-
gateli tirsakli valining massasini uning mustahkamligini kamaytirmasdan
7...8% ga kamaytirishga erishiladi.
Jag‘lardan bo‘yinlaiga o'tish (galtellar) joylari (0,05...0,07) radius
bilan bir tekis qilib bajariladi.
Ba’zi konstruksiyalarda galtellar ikki yoki uch radiusli yoki ichi o'yilgan
(7.6-rasm) qilib bajariladi, bu ichquymalaming tayanch uzunligini saqla-
gan holda egilishga kuchlanishlar konsentratsiyasini kamaytiradi.
Tirsakli vallarni konstruksiyalashda birdan-bir eng muhim masalalar
bo'lib krivoshi plaming joylashish sxemasini tanlash hisoblanadi. Ushbu
konstruktiv parametrga dvigatelning muvozanatlanganligi, uning ravon
ishlashi, tirsakli valning buralma tebranishlarini parametrlari hal qiluvchi
tarzda bog'liq.
Ushbu masalaning yechilishida qoidaga ko'ra, ustuvorlik darajasi quyi-
dagi tarzda taqsimlanadi:
• dvigatelning ishchi yo'li almashinuvining bir tekisligini ta’minlash
va eng maqbul tartibda ishlashini tanlash;
• inersiya kuchlari va ularning momentlaridan dvigatelning tashqi
muvozanatlanganlik darajasi;
• dvigatelning ichki muvozanatlanganligiga nisbatan oddiy usulda eng
yuqori darajada erishish mumkinligi;
• asosiy va kuchli garmonik burovchi momentlarning buralma tizim-
ning tebranishlarini pastsimon chastotalari diapazoni orti oralig'iga silji-
tish mumkinligi.
Dvigatelni loyihalashda posangilaming sonini, o'Ichamlarini tanlash
va ularni joylashtirish masalasi eng muhim hisoblanadi, u eng kam metall
sig'imiga ega bo'lgan holida dvigatelning tashqi muvozanatlanganligini
ta’minlashi va ichki nomuvozanatlanganligini eng kamiga keltirishi kerak.
Posangilar konstruktiv nuqtayi nazaridan yoki tirsakli val bilan yaxlit
qilib bajariladi yoki jag'laming davomiga avtonom element ko'rinishida
o'rnatiladi. Ulaming ba’zi konstruksiyalari 7.7-rasmda ko'rsatilgan.
440
7.6-rasm. Galtellarning shakllari:
a — ko‘p radiusli; b — jag'da ichi o'yilgan; d — bo'yinda ichi o'yilgan.
I ~ jag'; 2 — bo'yin.
7.7-rasm. Tirsakli valning jag'i va posangilarining shakli.
Tirsakli valning karterga nisbatan o'q bo'ylab qayd qilinishi tirak
halqalar (7.8-Л rasm), ichquymalarning yon devori (7.8-я rasm) yoki tirak
podshipniklar bilan ta’minlanadi (7.8-d rasm).
Tirak halqalar bronzadan, po'latdan yoki metall keramikadan tay-
yorlanadi. Po'lat halqalar va ichquymalarning tirak yon devorlari ishqala-
nishni kamaytiruvchi moddalardan quyib tayyorlanadi. Halqalar shtiftlar
yordamida burilishidan saqlab turiladi. O'q bo'ylab tirqishlar 0,05...0,15
mm oralig'ida o'rnatiladi.
7.8-rasm. Tirsakli valning tirak podshipniklari:
a — chiqiqli ichquyma; b — tirak halqa;
d — tirak zoldirli podshi pnik.
441
O'zak podshipniklarga moy bosh moy magistralidan ularning tashqi
sathlarini kam yuklangan doirasiga keltiriladi.
Shatun podshipniklarga moy jag'lardagi parmalangan teshiklar va
shatun bo'yindagi radial teshiklar bo'yicha keltiriladi (7.5-rasmga qarang).
7.2. TIRSAKLI VALNI MUSTAHKAMLIKKA HISOBLASH
Tirsakli val murakkab shaklga ega bo'lgan va o'zgaruvchan kuchlarning
fazoviy tizimi bilan yuklangan ko'p tayanchli statik belgilab bo'Imaydigan
konstruksiya ko'rinishiga ega.
Hozirgi paytda mustahkamlikka hisoblashda kesimli sxemasi deb ata-
ladigani kengroq tarqalgan, bunga mos holda tirsakli valdan o'zak pod-
shipniklaming o'rtasidan krivoship kesib olinadi va u ikki tayanchli
to'sin sifatida ko'rib chiqiladi.
R.S.Kinasoshvilining tadqiqotlari bilan valning kesimli yoki kesimsiz
sxemasi bo'yicha mustahkamlikka hisoblaganda olingan natijalar amaliy
foyda nuqtayi nazaridan jiddiy ahamiyatga ega emasligi o'rnatilgan. O'zak
podshipniklarning mustahkamlik zaxirasi deyarli bir xil, shatun
bo'yinlariniki kesimli val sifatida hisoblashda 5... 10% ga kam bo'ladi va
faqat jag' uchun hisoblash natijalari jiddiy farqlanadi. Masalan, chekka-
dagi jag'larning kesimli val sifatida qarab hisoblashda mustahkamlik za-
xirasi kesimsiz hisoblanganiga qaraganda 30...40% ga kam bo'ladi; oraliq
jag'Iar uchun bu farq yanada ko'p bo'ladi.
Biroq valning kesimsiz sxemasi bo'yicha hisoblashni kiritish zarurati
to'g'risida xulosa qilish faqat tayanchlari va o'zak bo'yinlari o'qdoshmasligini,
foydalanish jarayonida ularning notekis yeyilishini hamda karter va bo'yinlar
tayanchlarini dinamik deformatsiyalanishi kabi qiyin bashorat qilinadigan
omillaming hisoblashda yetarlicha aniq hisobga olish mumkin bo'lganida
ahamiyatga ega bo'lur edi.
Yuqorida bayon qilinganlarni e’tiborga olib, valning kesimli sxemasi
bo'yicha hisoblash usulini ko'rib chiqish bilan cheklanamiz. Bunda o'zak
va shatun bo'yinlarining mustahkamlik zaxirasini moy keltiruvchi kanallar
kesimlarida, jag'Iar uchun esa ularning bo'yin bilan tutashgan joyida,
ya’ni galtellarda aniqlaymiz.
Tirsakli valning mustahkamligi quyidagi omillar bilan aniqlanadi:
• valning ayrim elementlarining o'Ichamlari va shakli;
• moy kanallari, galtellar qirralarida va boshqa o'tish joylarida kuch-
lar konsentratorlarining mavjudligi;
• ashyoning mustahkamlik tavsiflari <тя, cr_,, crT, тв, tt;
• valning tayyorlashda mustahkamlashni konstruktiv va texnologik
usullaridan foydalanganligi;
• ichki tartiblangan tuzilishlarini mavjudligi va yo'nalishi, tirsakli
valning tayyorlash usuliga bog'liq bo'lgan tolalaming joylashishi.
Dvigatel loyihalanayotganda valning ayrim elementlarini o'Ichamlari
loyihalanayotgan dvigatelning konstruksiyasini o'ziga xosligi va kuchay-
tirilganlilik darajasi e’tiborga olingan holda 7.1-jadvalda keltirilgan statik
442
ma’lumotlarga asosan beriladi. Bundan so‘ng valning har bir elementining
kuchlanganlik holatini baholanishi amalga oshiriladi.
O'zak bo'yinlarini hisoblash. O‘zak bo'yinlari asosan burovchi mo-
ment bilan yuklanadi, chunki bo'yinning nisbiy uzunligi kam bo'lganligi
tufayli ularning egadigan momentlar kattaligi kam. Shuning uchun o'zak
bo'yinlarining mustahkamlik zaxirasini faqat urinma kuchlanish bo'yicha
baholash qabul qilingan.
Hisoblashning ketma-ketligi quyidagicha:
• dvigatelning dinamik hisoblashdagi ma’lumotiar bo'yicha jadval
tuziladi yoki ayrim o'zak bo'yinlar uzatadigan yugurib urilish burovchi
momentlarining chiziqli tasviri quriladi (dinamik hisoblashga qarang).
Hisoblash yugurib uriladigan buruvchi momentning eng katta amplitudasi
bo'ladigan bo'yin uchun bajariladi;
• urinma kuchlanishning eng katta va eng kichik qiymatlari aniqlanadi
(MPa):
_ Mbur max _ _ ^hurmin
~ iv > n,in ~ w ’ v-1)
По-Ь ,Уо- h
bunda:
JV =—d’
l'o‘.b °‘Л
bo'yinning buralishga qarshilik mo-
menti, m3;
• sikldagi amplitudaviy va o'rtacha kuchlanish aniqlanadi (MPa):
rmax Tmin _rmax+rmin
2 a Tm~ 2
(7.2)
• nosimmetrik siklli yuklanishda amplitudalar chegarasi diagram-
masinmg I doirasi uchun mustahkamlik zaxirasi aniqlanadi:
{KTl£T)ra +аттт (7’3)
nT ni aniqlash uchun kuchlanishlar konsentratsiyasining samarali ko-
eftitsiyentini masshtab va texnologik omillar ko'paytmasiga bo'lgan nisbati
KT IET ni bilish zarur. Bu nisbatning kattaligi ko'p omillarga, avvalombor,
valning konstruktiv o'ziga xosligiga bog'liq Taxminiy hisoblashlar uchun
R.S.Kinasoshvili KT/sT = 2,5 deb qabul qilishni tavsiya etadi.
Dvigatel vallarining o'zak bo'yinlari uchun foydalanishda o'zim yaxshi
ko'rsatgan nT ning qiymati quyidagi oraliqda yotadi: avtomobil dvigatel-
lari uchun nr=3...4, traktor dvigatellari uchun wr=4...5.
Shatun bo'yiiilarini hisoblash. Shatun bo'yinlariga bir vaqtning o'zida
o'zgaruvchan burovchi va eguvchi momentlar ta’sir qiladi. Bu moment-
laming ekstremal qiymatlari vaqt bo'yicha mos kelmasligi tufayli urinma
va normal kuchlanishlar bo'yicha mustahkamlik zaxirasini alohida-alohida
aniqlash qabul qilingan, so'ngra natijaviy mustahkamlik zaxirasi topiladi.
443
Bunda urinma kuchlanish bo'yicha mustahkamlik zaxirasini hisoblash
o'zak bo'yinlari mustahkamlik zaxirasini aniqlash ketma-ketligida olib
boriladi, faqat burovchi momentlaming qiymatlari jadvallar yoki shatun
bo'yniga yugurib uriluvchi burovchi momentlaming chiziqli tasvirlari
bo'yicha aniqlanadi.
Normal kuchlanishlar bo'yicha mustahkamlik zaxirasini aniqlashda
ishlatiladigan hisoblash sxemasi 7.9-rasmda keltirilgan. Soddalashtirish
uchun bu yerda krivoshi p simmetrik va jag'lar hamda posangilarning
markazdan qochma kuchlari bir chiziqda yotadi deb qabul qilingan.
Hisoblash ketma-ketligi quyidagicha:
• moy keltirish kanali kesimidakrivoship tekisligida MK vakrivoship
tekisligiga perpendikular bo'lgan tekislikda M7 eguvchi momentlar aniq-
lanadi:
Z \Z у
, _ К Kr shk + KrM + 2Krj - 2Kr pos к-Kr
k 2 2 2 '
~ ~ , bunda: = ~ (7.5)
z
Bu ifodalarda: K'-krivoship bo'ylab ta’sir qiluvchi kuch; KrM — krivo-
shi pgataalluqli bo'lgan shatun massasini markazdan qochma inersiya kuchi;
7.9-rasm. Krivoshipning hisoblash sxemasi.
444
Krshb -shatun bo'yinning markazdan qochma inersiya kuchi; Krj -jag'ning
markazdan qochma inersiya kuchi; Krpos — posangining markazdan qochma
inersiya kuchi; Kr = (jnM + mk - IO”6 —aylanuvchi massalaming markaz-
dan qochma inersiya kuchi, MN; Г-tangensial kuch.
Kva T kuchlarning qiymatlari va ularning tirsakli val burilish burchagi
bo'yicha o'zgarishi jadvallardan yoki dinamik hisoblashning chiziqli tas-
virlaridan olinadi.
Yig'indi eguvchi momentning moduli M = ga teng
bo'ladi. Valning aylanishida uning ta’sir tekisligi va kattaligi o'zgarib turadi.
Bo'yinda kuchlanishning eng kam konsentratsiyasi moy keltirish teshi-
gining qirralarida bo'ladi, u holda shatun bo'yinning toliqishdan buzilishi-
ni ehtimolligi ko'rsatilgan doirada ko'proq.
Moy keltiruvchi kanal tekisligida ta’sir qiluvchi eguvchi moment
quyidagi ifoda bo'yicha aniqlanadi (7.10-rasm):
= MK cos(p + sin (p . (7.7
Bu momentning ekstremal qiymati ikki usul bilan aniqlanishi mumkin:
1) 7.2-jadval yordamida (1-shakl);
7.2-jadval
’
0
30
-
2) qutbli diagramma yordamida (7.10-rasm), bunda (MN-m);
mp I
(7.8)
mP I
^п=П0.йД-у2’ (79)
bunda: mp — diagrammaning kuch masshtabi (dinamik hisobga qarang,
MN/mm); I — silindr o'q chiziqlari orasidagi masofa, m;
• va larn> aniqlab, shatun bo'yinining eng katta va
eng kichik egilish kuchlanishi topiladi:
c ____ c/niax s' ___ sp'tnin
<?max ~~ va ,nin HZ ’
’’ashh "ashb
445
bunda: WasM) =^-d'shh
j2
qarshilik momenti, m3;
ам
< ^shb >
shatun bo‘yinning egilishga
cr v va cr laming aniq qiymatlari bo‘yicha amplitude o'rtacha
m<ix min u L
kuchlanish va mustahkamlik zaxirasi aniqlanadi:
7.3-jadval
Mustahkamlik chegarasi, MPa Kr Mustahkamlik chegarasi, MPa Kr
60 2,00 1.8 90 2,15 1,9
70 2,05 1,8 100 2,20 1,9
80 2,10 1,85 120 2,30 2,0
= (710)
Ka va KT laming qiymat-
lari 7.3-jadval bo'yicha aniqlani-
shi mumkin (a/d = 0,05...0,15
bo'lganda), masshtab va
texnologik omillar esa 7.4-jadvaI
bo'yicha;
• nT va larni aniqlab,
shatun bo'yinning umurtiiy mus-
tahkamlik zaxirasi aniqlanadi:
_ птпр
П~ I 2 J 2 (7.11)
Avtomobil dvigatellarining
shatun bo'yinlarini mustahkam-
lik zaxirasi 2,5—3,0 va traktor
dvigatellari uchun esa 3—3,5
oralig'ida yotadi. Zamonaviy
kuchaytirilgan dvigatellarda
n=2,0-2,5.
7.4-jadval
7.10-rastn. Shatnn bo'yinining egilishdagi hisob
sxemasi.
Bo'yinning diametri, mm Uglerodli po'lat Legirlangan po'lat
er g(T *_ e r
80... 100 0,73 0,72 0,64 0,72
100...120 0,70 0,70 0,62 ,0,70
120...150 0,68 0,68 0,60 0,68
446
Jag'larni hisoblash. Jag'lar ikki tekislikda egilish, cho'zilish, siqilish va
buralish xavfi ostida oo'ladi, ya’ni ular tirsakli valning eng murakkabroq
yuklangan elementlari bo'lib hisoblanadi. Mustahkamlik zaxirasi kuchla-
nishlar konsentratsiyasi ko'p bo'lgan joy galtellarda aniqlanadi.
• Normal kuchlanish bo'yicha mustahkamlik zaxirasi.
Krivoship tekisligidagi eguvchi moment quyidagiga teng:
Me,^Ra1 (7.12)
bunda:
(7.13)
k 2
Egilish va cho'zilish (siqilish) dan yig'indi normal kuchlanish (MPa):
м ^=К-КГ( a
f, i k, /J
(7.14)
Erg katta kuchlanish (MPa):
Eng kichik kuchlanish (MPa):
Kuchlanish amplitudasi (MPa):
(7-15)
bunda: We; — bl / 6 — egilishga jag'laming qarshilik momenti, m3;
fj=bh — jag'Iarning hisoblash kesimi yuzasi, m2; b — o'lcham shatun
bo'yinning galteli kesimi bo'yicha qabul qilinadi.
Krivoship tekisligiga perpendikular bo'lgan tekislikda jag'ning egi-
lishdagi kuchlanishi hisoblashda ishtirok etmaydi, chunki qarshilik mo-
menti W - hb2/6 ning kattaligi ko'p bo'lganligi tufayli ular kam.
Normal kuchlanish bo'yicha jag'Iarning mustahkamlik zaxirasi quyi-
dagiga teng bo'Iadi:
O'rtacha kuchlanish e’tiborga olinmaydi, chunki u kam.
K„Ie'„ nisbatni 2,0—2,5 ga teng deb qabul qilish mumkin.
• Urinma kuchlanish bo'yicha mustahkamlik zaxirasi.
Jag'ning buralishini quyidagi moment keltirib chiqaradi:
447
Mhlir.j=^ = — (7.16)
Tangensial kuch T ning eng katta va eng kichik qiymatlari dinamik
hisoblash ma’lumotlari bo‘yicha aniqlanadi.
Buralishga jag'ning qarshilik momenti
Whuri=ccbh2, (7.17)
bunda: a — b/h nisbatga bog'liq bo'lgan koeffitsiyent.
Yetarlicha aniqlik darajasi bilan uni quyidagi ifndadan aniqlash mumkin:
a = <718)
Jag'ning buralishida urinma kuchlanishning amplitudasi quyidagiga teng
boIadi: M -M
__ V1burj.v№x 1 1 bur. j .пал
T°J ~ • (7‘ 19>
_ _ , . bur.j
Mustahkamlik zaxirasi:
r-l
nri =-----------
7 (W/
KT I £T ni 2,0 ga teng deb qabul qilish tavsiya etiladi.
Jag'Iarning umumiy mustahkamlik zaxirasi (7.11) ifoda bo'yicha aniq-
lanadi. Zamonaviy avtotraktor dvigatellari jag'Iarining mustahkamlik za-
xirasi 1,5—3,0 oralig'ida yotadi.
V simon dvigatel tirsakli valini hisoblash.
V simon avtotraktor dvigatellarining ko'pchilik konstruksiyalarini shatun
bo'yinlarida ketma-ket ikki shatun joylashgan, buning natijasida krivo-
ship ikki silindr yuklamasini qabul qiladi.
Urinma kuchlanishlardan o'zak va shatun bo'yinlaming mustahkamlik
zaxirasi bir qatorli dvigatellarda aniqlangan ketma-ketlik kabi aniqlanadi,
hisoblashning o'ziga xosligi faqat V simon dvigatelga ta’sir qiluvchi yugurib
uriluvchi momentlarning aniqlash usuli hisoblanadi.
Mustahkamlik zaxirasini normal kuchlanish bo'yicha aniqlashda krivo-
shi pga nisbatan shatun bo'yin § burchakka siljigan umumiyroq bo'lgan
holatni ko'rib chiqamiz (7.4 va 7.11-rasmlarga qarang). Krivoship sim-
metrik deb hisoblaymiz, ya’ni B,=B2=B va a{ = a2 = a.
Kt tekislikda chap tayanchda aks ta’sir (7.11-rasm).
£-b
RK = -«,*.>-Kn, + {K2-Krshh-Kro.„)x
x|cos<5-(^ - (7 20)
, £ 8 b ,
~K. — cos— + 7, — sin 8,
,J 2 2 2 £
448
bunda: K'n — jag‘ni bog'Iovchi markazdan qochma kuch.
T, tekislikda chap tayanchda aks ta’sir:
/—A b (.6
R, =Т^-+Тг ^cos6+K'rj |sin|+(A-2-Krshl,-K^x
b a <7-21>
x-sin^+(Krj-Kr.^-sin^
Aks ta’sirni aniqlashda g belgisini e’tiborga olish kerak: agar o‘ng
silindrning shatun bo'yini chapdagi shatun bo'yinidan ilgarilashsa, belgi
musbat, agar o‘ng silindrning shatun bo'yini ortda qolsa, belgi manfiy
bo'ladi (7.11-rasm).
Ki tekislikda chap shatun bo'yinning o'rtacha kesimidagi eguvchi
moment:
Mk = Rkb + (KIJ-Krpos №-a) (7.22)
va 7\ tekislikda
JWT = /?T6. (7.23)
Moy keltiruvchi kanal tekisligidagi eguvchi moment (7.9-rasmga
qarang) (7.7) ifoda bo'yicha aniqlanadi.
ning ekstremal qiymati 7.5-jadval bo'yicha aniqlanadi (2-shakl).
ning ekstremal qiymatlari bo'yicha crmax va trmjn kuchlanishlar
va normal kuchlanish bo'yicha mustahkamlik zaxirasi, so'ngra esa (7.11)
ifoda bo'yicha umumiy mustahkamlik zaxirasi aniqlanadi.
7.11-rasm Siljitilgan shatun bo‘yinli krivoshipning hisobi uchun sxema.
449
7.5-jadval
<P кг Тг MK MKcos<p' л/т Л/т sin tp' м. V
0
30
•
Agar V simon dvigatel ikki ketma-ket
joylashgan shatunli odatdagi krivoshipga
(<5 = 0; Krj=0) ega bo'lgan holatida
(7.12-rasm) tayanchlardagi aks ta’sir quyida-
giga teng:
^=^-(^-«2)1-^, (7.24)
Лт=Г,+(Г2-Т|)| . (7.25)
К tekislikdagi moy keltirish kanali ke-
simida eguvchi moment:
7.12-rastn. V simon dvigatel
krivoshipining yuklanish sxemasi.
Mk = RkAb+c)+(^rj -K^c+b-d)-^ -Km.h\+Krshb ~ (7.26)
va T tekisligida:
MT = 7?TI (b + c) - [\c. (7.27)
Hisoblash keyinchalik yuqorida bayon qilingan tartibda bajariladi.
Jag'laming kuchlanishi va mustahkamlik zaxirasi bir qatorli dvigatel
kabi aniqlanadi, biroq bunda yangi aks ta’sir rk1 va rlar e’tiborga
olinadi.
7.3. TIRSAKLI VALLARNI MUSTAHKAMLASH USULLARI
Tirsakli valning toliqish mustahkamligini oshirishga ham konstruktiv,
ham texnologik tadbirlar bilan erishish mumkin.
Konstruktiv tadbirlarga quyidagilar kiradi:
• jag'larning bir-birini qoplash bilan vallarni barpo qilish (A o'lcham
7.1 -jadvaldagi eskizda);
• podshipnikning tayanch uzunligini o'zgartirmagan holda kuchla-
nishlar konsentratsiyasini kamaytirish maqsadida galtellar radiusini kat-
talashtirish yoki galtelni ko'p radiusli qilib bajarish;
450
• jag'lar qalinligi h va kengligi b ni
ko'paytirish;
• bo‘yinlardagi bo‘shliqlami bochkasimon
shaklda qilish;
• shatun bo'yindagi moy keltirish kanalini
q>' = 90" burchak ostida joylashtirish.
Texnologik tadbirlaiga, hozirgi paytda keng
qo'Ilaniladigani tez aylanuvchi valda yuqori
chastotali tok bilan bo‘yinlar va galtellarni su-
yuqlik qatlami ostida toblab keyinchalik past
haroratda bo‘shatishni kiritish mumkin. O'rtacha
uglerodli po'latlardan foydalanib, yuqori chas-
7.13-rasm. Galtellarga rolik
bilan ishlov berish.
totali tok bilan toblashda galtellaming samarali mustahkamlash usuli ularning
roliklar bilan yumalatib plastik deformatsiyalash hisoblanadi (7.13-rasm).
Tirsakli vallarning ishonchliligini anchaga oshirish azotlash hisobiga
erishiladi, bunda toliqish mustahkamligi 1,5...2 marta va jag'ning yeyilishga
chidamliligi 20% dan ko'pga ortadi.
Azotlash jarayonining kamchiligi uning mehnat sig'imini ko'pligi,
vallarning tob tashlashini yuqoriligi va ularni ta’mirlashda qayta silliqlash
imkonining cheklanganligi hisoblanadi.
Vallarni azotlashning ikki usuli qo'llaniladi:
1) gaz bilan;
2) suyuqlik bilan.
Birinchi usul yuqori qattiqlikda qatlam qaiinligini 0,4...0,5 mm gacha
ta’minlaydi, biroq mehnat sig'imi ko'p bo'lgan jiddiy kamchilikka ega
(60 soat atrofida). ikkinchisi bir qator afzallikka ega bo'lishiga qaramas-
dan (jarayon 3 soat davom etadi, yuza qatlami yeyilishga yuqori chidamli
uning mo'rtligi kam, legirlanmagan va kam legiriangan po'latlami qo'Hash
imkoni) ta’mirlashdagi qayta silliqlash yeyilishga chidamliligini keskin
pasaytiradi, shuningdek, jarayonda ishlatiladigan tuzlar va suyuqliklar
yuqori zaharlilikka ega.
Yuqorida keltirilgan tirsakli vallarni mustahkamlash usullari va tayyor-
lashning texnologik jarayonlarini yuqori sifatliligi vallarning resurslarini av-
tomobilning 500...600 ming km yurishigacha oshirishga imkon beradi [1].
Tirsakli vallar yig'ma holida barcha elementlari bilan birgalikda statik
va dinamik muvozanatlashlardan o'tadi. Ruxsat etilgan nomuvozanatlilik
darajasining kattaligi ishlab chiqargan zavod tomonidan o'rnatiladi.
451
VIII BOB
TIRSAKLI VALLARNING TEBRANISHI
8.1. BURALMA TEBRANISHLAR TO‘G‘RISIDA ASOSIY
MA’LUMOTLAR
Dvigatelning ishlash jarayonida tirsakli valning krivoshiplariga davriy
ravishda o'zgaruvchi, silindriarning ishlash tartibiga mos holda faza bo'yicha
siljigan burovchi momentlar ta’sir qiladi (8.1-rasm).
Shu tufayli val konstruksiyasida har qanday elastik tizimdagi kabi
elastik tiklovchi momentlarning paydo bo'lishini keltirib chiqaradigan bural-
ishning o'zgaruvchan deformatsiyasi sodir bo'Iadi. Chunki dvigatel ishla-
ganda valning alohida uchastkalariga ta’sir qiladigan uyg'otuvchi va tiklovchi
momentlar orasidagi nisbat siklik ravishda o'zgaradi, u holda uning tirsagi
hamda ular bilan bog'langan elementlar aylanish tekisligida buralma te-
branish deb ataladigan davriy burchakli belgisi o'zgaruvchan siljishini
sodir qiladi. Barcha majburiy tebranishlar kabi ularning xarakteri buralma
tizimning tebranma tavsiflari va uning uyg'otuvchi burovchi momentlami
vaqt bo'yicha o'zgarish xarakteri bilan aniqlanadi.
Valning elastik buralma tizimining asosiy tavsifi bo'lib, uning xususiy
tebranishlarining chastotalarini majmuasi va valning alohida uchastkalarini bural-
ma amplitudalarini taqsimlanish xususiyati deb tushuniladigan ulaiga mos ke-
S.l-rasm. Tirsakli valning o‘zgarnvchan mo-
mcntlar bilan yuklauish sxemasi.
luvchi shakllari hisoblanadi.
Har bir krivoshipga qo'yilgan
burovchi momentlar murakkab da-
vriy funksiya ko'rinishiga ega, un-
ing garmoniklar deb ataladigan turii
ampli-tudali, fazali, chastotalariga
karrali bo'lgan vaqt bo'yicha sinu-
soidal o'zgaruvchi elementar mo-
mentlarning yig'indisi ko'rinishida
tasawur qilish mumkin.
Majburiy tebranishlarda ti-
zimning alohida uchastkalari
buralishini ko'proq amplituda-
si, demak val konstruksiyasini
ko'proq dinamik yuklanganligi
rezonansda ega bo'Iadi, u
uyg'otuvchi momentlarning* *
* Qat’iy qilib aytganda, rezonansli tebranishlar amplitudasi alohida krivoship-
larga ta’sir qilayotgan bir xil nomlangan garmoniklar orasidagi fazali nisbatlarga
ham bog'liq. Eng katta amplitudalar krivoshiplarning barchasi yoki ko'proq qis-
mida (odatda, yarmi) fazalar mos tushishida kuzatiladi.
452
garmoniklarining birini chasto-tasi tizimning xususiy tebranishini qandaydir
chastotasi bilan mos kelishida paydo bo'Iadi. Bunda tebranish shakli deyarli
xususiy tebranishning shakliga mos tushadi.
Tirsakli valning elastik tizimi mexanika nuqtayi nazaridan parametrlari
taqsimlangan tebranma tizim ko'rinishiga ega bo'lganligi uchun dvigatel
buralma tizimining tebranish tavsiflarini aniq baholanishini qiyinlashtiradi.
Bunday tizim cheksiz ko'p miqdordagi shakllarga va tebranishlaming xu-
susiy chastotalariga ega bo'Iadi. Bu tufayli buralma tebranishga hisoblash
amaliyotda to'rt silindrli to'rt taktli qatorii dvigatelning buralma tizimi
uchun 8.2-rasmda ko'rsatilganga o'xshash soddalashtirilgan ekvivalent (kel-
tirilgan) sxema bo'yicha olib boriladi.
Ekvivalent tizim haqiqiy tizimning xususiy tebranishini chastotasi va
formasini yetarlicha aniqlik bilan yoritishi kerak. Tebranishlar nazariyasidan
kelib chiqqan holda, bu dvigatelning buralma tizimi va uning o'mini
bosadigan keltirilgan tizimning kinetik hamda potensial energiyalarining
tengligida bajariladi.
Buralma tebranishlaming tahlil qilish amaliyotida ekvivalent tizimni
elastik vaznsiz val ko'rinishida tasawur qilinadi, unda massalar mujassam-
langan, ularning aniqlashda haqiqiy tizimning barcha harakatlanuvchi el-
ementlari e’tiborga olinadi. Bunday tizimning buralma tebranish parametrlari
val o'q chizig'iga nisbatan massalarning inersiya momentlarining kattaligi
va val uchastkalari orasidagi buralma bikrlik bilan aniqlanadi.
Yuqorida ko'rib chiqilganga asosan tirsakli valning buralma tebra-nishga
hisoblashda quyidagilarni bajarish kelib chiqadi:
• buralma tizimni ekvivalent hisoblash tizimiga keltirish;
• ekvivalent tizimning xu-
susiy tebranish chastotalari va
shakllarini aniqlash;
• burovchi momentning egri
chizig'ini garmonik tahlili;
• ko'proq xavfli (asosiy)
bo'lgan rezonans garmoniklarni
va aylanish-ning kritik chastota-
larini aniqlash;
• rezonans rejimlarida ma-
jburiy tebranishlar amplitu-
dalarini hisoblash;
• rezonans paytida val kon-
st ruksiyasidagi kuchlanishni an-
iqlash;
• dvigatelning ishchi aylan-
ishlar doirasidan rezonansli re-
jimlarining chiqarib tashlash
bo'yicha tadbirlarni ishlab chi-
8.2-rasm. To'rt silindrli qatorii dvigatelning
ekvivalent buralma tizimi.
453
qish yoki so'ndirgich konstruksiyasini ishlab chiqish va uni dvigatelga
o‘mat ish.
8.2. EKVIVALENT BURALMA TIZIMNING
HARAKATLANISH TENGLAMASI
8.3- rasmda keltirilgan и massali ekvivalent buralma tizimning hara-
katlanish tenglamasining keltirib chiqarishni ko‘rib chiqamiz.
Massalarning buralish burchaklarini вх,62,63,...,61,...,6пbilan belgi-
laymiz. Bu holatda tizimga ta’sir qiluvchi umumiy kuchlar uning alohida
massalariga ta’sir qiluvchi , M2, M3,..., Mj,..., Mn burovchi moment-
lar hisoblanadi.
П 2
To'liq kinetik energiya T =
i=l
Ko'rib chiqilayotgan tizimning potensial energiyasi massalarning bir-
biriga nisbatan buralish burchaklanning kattaliklari, shuningdek, valning
har bir uchastkasining buralishga bikrliligi bilan ham aniqlanadi:
n-i
C, ,C2..... C,_,, C„_, : П = 0,5£c, (ff, - )’.
1=1
T va П laming aniqlangan qiymatlarini, shuningdek, umumlashgan
kuchlar kattaligini Lagranj tenglamasiga qo'yib, ixtiyoriy /-umumlasb-
gan koordinataga nisbatan tizimning harakatlamsh qonuni olinadi:
ЛA + C, (e,eM) - c , (e,_, - e,)=m, .
Tizim n ta umumlashgan koordinataga ega bo'lganligi uchun uning
harakatlanishi yuqorida keltirilganga o'xshash n tenglamalar tizimi bilan
yoritiladi (/ = 1,2,3,..., n).
Bu tenglamalar tizimining tahlilini ko'rsatishicha, ekvivalent model-
ning va dvigatelning haqiqiy buralma tizimini harakatlanish qonunlarini
mos kelishi uchun quyidagilar bo'lishi kerak:
• uning har bir mujassamlangan massasini inersiya momenti o'rnini
bosadigan uchastkaning inersiya momentiga teng bo'lishi va uning og'irlik
markazida bo'lishi;
8.3-rasm. Umnmlashgan koordinatasi n bo'lgan ekvivalent buralma tizim.
454
• ajratilgan ekvivalent massalarning o'zaro biriktiradigan val uchast-
kalarining buralishga bikrligi haqiqiy valning mos kelgan elementini bura-
lishga bikrligidek bo'lishi kerak.
8.3. EKVIVALENT BURALMA TIZIMNING
PARAMETRLARINI ANIQLASH
Porshenli IYOD ning ekvivalent tizimini tuzishda val diametrini tir-
sakli valning o'zak podshipnigi diametriga teng qilib qabul qilinadi, massalari
esa krivoship radiusiga keltiriladi.
Bunda, odatda, maxovik, valning har bir tireagi va yurituvchi element-
lar massalariga ekvivalent bo'lgan mujassamlangan massalar ajratiladi.
Bulami e’tiborga olgan holda tirsakli val uchastkalarga bo'lib chiqiladi
(8.2-rasmga qarang).
Haqiqiy va ekvivalent vallaming bir xil nomlangan uchastkalarida
л_ GJi
C,=Cei sharti saqlanishi kerak, bunda: —------tirsakli valning
Г -GJei
z-uchastkasining buralma bikrligi, MN • m; ce/ - . ekvivalent ti-
*e/
zimning z-uchastkasining buralma bikrligi, MN • m.
Bunda: G — ashyoning siljish moduli, MPa; va Je— mos holda
val va ekvivalent tizimning qutbli inersiya momenti, m4; va /„—tirsakli
val va keltirilgan tizimning z-uchastkasining uzunligi, m. Bundan ekvi-
valent keltirilgan tizimning uchastkasi uzunligini aniqlash mumkin:
Ekvivalent valning uchastkasini uzunligini aniqlash uzunlikni keltirish
deb ataladi va ekvivalent tizimni shakllantirishning asosiy vazifalaridan
biri hisoblanadi.
Tirsakli valning ichki va tashqi diametrlari o'zgarmas bo'lganida silindr-
simon uchastkalarining uzunligini keltirish oddiyroq amalga oshiriladi:

А л4
“ei °ei
df-sf
Valning murakkab uchastkalarini keltirishda elementar qismlarga ajra-
tish maqsadga muvofiq hisoblanadi, ular uchun inersiyaning qutbiy
momentini hisoblash nisbatan sodda.
Valning murakkab uchastkasini, uning uzunligi bo'yicha doimiy
moment ta’siri ostida buralish burchagi bu holatda uning alohida ele-
mentlarining buralish burchaklarini yig'indisiga teng в, = /?, + #2 + ...0n
455
M _M M M M J_-v
va ta’rif bo'yicha r ~r +r +r + — + '7_, bundan r ~ 2-j
Li c2 C3 "п j=\
1
Bundan elementlari istalgan shaklni tashkil etgan val uchastkasining
( I _ I.
keltirilgan uzunligini aniqlash mumkin — bo'lishini e’tiborga olib):
\C GJ
n
lei=Hj
ej
ya’ni, murakkab uchastkaning keltirilgan uzunligi uning alohida element-
larini keltirilgan uzunliklarining yig'indisiga teng.
Ma’lumotnoma adabiyot [8] da shponkalar, shlitsalar, konussimon
elementlar, galtelli o'tishlar va boshqalar tashkil etgan avtotraktor dvi—
gatellari tirsakli vallarining elementlari uzunligini empirik tuzatishlarni
ishlatish bilan keltirishni amalga oshirishga imkon beradigan ifodalar
keltirilgan.
Tirsakli valning ma’lum elementi bo'lgan uning tirsagi, odatda, ekvi-
valent tizimning alohida uchastkalarga ajratiladigani bo'lib hisoblanadi.
Uning keltirilgan uzunligi umumiy prinsipga asoslangan krivoshipning
alohida elementlari shatun va o'zak bo'yinlari hamda ikki jag'ning kel-
tirilgan uzunliklarining yig'indisi sifatida olinadi: = leshb+leob+2lekj-
Krivoshipning buralishida jag'lar tirsakli valning o'q chizig'iga per-
pendikular bo'lgan x~x tekislikda (8.3-rasm) egilish deformatsiyasiga
uchrashini e’tiborga olib, quyidagiga ega bo'lamiz:
I =1 — +1 I 2^rf
Jshb Jo b & I J Цх-x) J
h.b3
bunda: E — jag' ashyosining elastiklik moduli, MPa; Jjfx-x)--^— x-x
o'qqa nisbatan jag'ning inersiya momenti, m4.
Amaliy foydalanishda bu ifoda katta xatolikka yo'l qo'yadi, chunki u val
galtellar bikrligini, jag'Iarning bir-birini qoplashini va boshqa ayrim kon-
struktiv omillami hisobga olmaydi. Shuning uchun tirsakning keltirilgan
uzunligini hisoblash turii yarim empirik ifodalar bo'yicha olib boriladi.
Avtomobil dvigatellari uchun eng yaxshi natijani S.S.Zimanenko ifo-
dasi beradi:
ek
0,6/r
o‘b + ~ do.b
lo‘b
+\0,8lM+0,2-do.b
dshh ^shb
d^-8^
hh'

456
Ma’lumotnoma adabiyotlarida boshqa turdagi dvigatellarning tirsaklarini
keltirilgan uzunliklarini aniqlash uchun shunga o'xshash bog'liqliklar keltiri-
ladi, masalan S.P. Timoshenko ifodasi va V.S.Karter ifodasi — aviatsiya
dvigatellari uchun, Zultser ifodasi - statsionar dvigatellar uchun va boshqalar.
Ekvivalent tizimning val uchastkalari uzunliklarini keltirishdan so'ng
uning mujassamlangan massalarini inersiya momentini aniqlash kerak.
Buning uchun haqiqiy tizimdagi val o'q chizig'iga nisbatan uchastkalar-
ning har birini detallarini inersiya momenti ekvivalent modelning mujas-
samlangan massalarini inersiya momentiga teng bo'lishi kerak.
Oddiy geometrik jism shakliga ega bo'lgan (val bo'yinlari, shkivlar,
shesternalar va boshqalar) detallar uchun tirsakli val uchastkalarining
inersiya momentlari, odatda, analitik usulda aniqlanadi, murakkab shaklga
ega bo'lgan elementlar uchun (jag'lar, posangilar) grafoanalitik usul.
O'zak (Job] va shatun (jshb) bo'yinlarning inersiya momenti tirsakli
val o'q chizig'iga nisbatan valning boshqa silindrsimon uchastkalari kabi
ma’lum bo'lgan bog'liqliklar bo'yicha aniqlanadi:
Jo'b ~ JРо'Ь^о'bP ' Jshb ~ JPsh^shbP + ^shb1" ~ Pshb ^shb^ ) ^shbP'
bunda: JPo'b va J^hb - mos holda o'zak va shatun bo'yinlarning qutbli
momenti, m4; /o.6 va lshb- o'zak va shatun bo'yinlar uzunligi, m;
p - val ashyosining zichligi, kg/m ’; Fsbb - shatun bo'yinning ko'ndalang
kesimini yuzasi, m2; r —krivoship radiusi, in.
Jag'lar va posangilarning inersiya momentlari qoidaga ko'ra, elemen-
tar hajmlarning inersiya momentlarini qo'shish bilan aniqlanadi, bunda
bu element markazi valning aylanish o'qidan A7?z radiusga farqlanadigan
aylana yoylari bilan bo'linadi (8.4-rasm).
Bunday qatlamning aylanishlar o'qiga nisbatan inersiya momenti
AJZ = p-^^hjRj va mos holda butun elementning inersiya momenti
8.4-rasm. Jag' uzunligini
kcltirish.
8.5-rasm. Jag'lar va posangilar
inersiya momentlarini aniqlash.
457
J ~ X (a! Ri ga teng.
1 1=1
Rj < R} bo'lganda cz, = 360°; boshqa barcha hollarda a, < 360°. Agar
silindrsimon sath element™ ikkitadan ko'p bo'lgan qismga kessa (8.5-
rasmda efmn), u holda cci =oti2 + ct^ + a,4.
Krivoshipning inersiya momenti:
J к ~^shb + ^o‘b j ^W-Jpos
bunda: J, - jag'ning inersiya momenti, kg • m2; n - krivoshipdagi posangi-
lar soni; - posangining inersiya momenti, kg • m2.
Valning tirsagi o'mini bosuvchi ekvivalent uchastkada mujassamlan-
gan massalar inersiya momentlarini hisoblashda krivoship bilan birgalikda
porshen va shatun guruhlari elementlarining harakatlanishini ham e’tiborga
olish kerak.
Krivoshipga keltirilgan shatun massasining bir qismi mshk krivo-
shipning inersiya momentini JM = mshkr2 kattalikka orttiradi.
Qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi massalar mj=mn^-mshk dan
qo'shimcha inersiya momentini kattaligi Jj=meJr2 tenglama bo'yicha
aniqlanadi, bunda: mej- m, ga ekvivalent massa. Uning qiymati porshen
tezligi V bilan harakatlanuvchi KSHM elementlarining massasi /иу™
kinetik eneigiyasini shatun bo'yin markazini chiziqlik tezligiga teng bo'lgan и
tezlik bilan siljiyotgan massa mej ni kinetik energiyasiga tenglashtirib
aniqlanadi: 0,5my K2 =0,5(/wey ) w2. Bundan mej= mj(y/u)2 , bunda
V = rty(sin^ + 0,52sin2(p); u = ra>.
Porshenning tezligi krivoship burilish burchagi bo'yicha o'zgarishi
tufayli massa mej ham qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi qismlaming
to'liq o'mini bosishi uchun vaqt bo'yicha o'zgarishi kerak. Amaliy hisob-
lashlami bajarishda mej ning bu o'zgarishi hisobga olinmaydi va uni
aniqlashda porshen bir tekis o'rtacha Ko-r =Sn/30 tezlik bilan harakat -
lanadi deb yo'l qo'yiladi.
Bu yo'l qo'yish krivoshipning bir marta aylanishida wey ning o'rtacha
qiymatini olishga imkon beradi, u keyinchalik hisoblashlarda foydalaniladi:
=W;(K,‘r/w)=W,| —|
ey jXor ’ ^30raJ
30ty (2^
S -2r va n- —— bo'lishini inobatga olib, meJ « wyl — I ~ 0,5ту ga ega
bo'lamiz.
458
Shunday qilib, val tirsagining inersiya momenti quyidagiga teng bo‘ladi:
Jyi ~ к + ^shk + I •
V simon dvigatelda har bir tirsak uchun valning tirsagi bilan
bo‘g‘imlashgan ikkala porshen va shatunni inobatga ohsh kerak.
8.4. BUROVCHI MOMENTLARNING GARMONIK TAHLILI
Ekvivalent buralma tizimning har bir «motor» massasiga krivoship-
ning burilish burchagining davriy funksiyasi hisoblangan uyg'otuvchi
moment M = ta’sir qiladi. Dvigatelning ish siklini amalga oshishida
uning o'zgarish davri - vaqti Тм = лт1а> ga teng bo'ladi, bunda:
r- taktlilik koeffitsiyenti.
Ekvivalent buralma tizimning harakatini yoritadigan tenglamalar ti-
zimiga murojaat qilamiz. Uni 2-tartibli chiziqli bir jinsli bo'lmagan dif-
ferensial tenglama tashkil etadi. Chiziqli xususiyatdan foydalanib, o'ng
qismini oddiy funksiyalar yig'indisi ko'rinishida tasawur qilinadi, so'ngra
approksimiiianadigan ko'p hadlini alohida qo'shiluvchilariga teng bo'lgan
o'ng qismidagi tenglamalar yechimini qo'shib umumiy yechimi topiladi
(superpozitsiya prinsipi).
Alohjda «motorli» massalatga ta’sir qiluvchi uyg'otuvchi momentlar
M ni ko'p hadli ko'rinishida tasawur qilish mumkinligini ko'rib chiqamiz.
M ning davriylik xususiyatidan foydalanib, uni trigonometrik polinom
bilan approksimirlash mumkin (uning Fure qatoriga «yoyish»):
M - £ MK sin
k=0
i
л—t + (pK
Tm
n
s‘n
k=0
, 2л
k~t + (pK
To'rt taktli dvigatel uchun Тм=4л!а) (8.6-rasmga qarang)
M = MK sin(0,5£<i?r + cpK )
t=o
Burovchi momentning ayrim garmonik tashkil etuvchilari
sin(0,5&)/ ч-^), M2sin(w/+(P2), w, sin J Va boshqalar
turli tartibli motorli garmonik deb nom olgan. Garmoniklarning tartibi son
jihatidan cot ko'paytma oldidagi koeffitsiyentga teng. Masalan, к = 0
bo'lganda nolinchi tartibli garmonikka ega bo'lamiz (doimiy tashkil etuv-
chi), к = 1 bo'lganda yarim tartibga, к = 2 bo'lganda birinchi tartibga va
hokazo. Fure nazariyasiga mos holda Mk ning har bir garmonigining
amplitudasi va uning boshlang'ich fazasi (pk Koshi integrallari bilan:
aniqlanadi:
мк = 74 +Bk > ?k = arcts(Bk /Ak\
459
. 2 к, , 2я к л
4 = — cosk—t \dt. Вк =
1м О к 1М )
2 tJ • 7 2л- к
— \М sin& — t \dt
Т J Т
О к 1 м J
Fure koeffitsiyentlari (Ак va Вк ) ni analitik aniqlash uchun M = f(t)
ning funksional bog‘liqligiga ega bo'lish kerak. IYOD ning mavjud bo'lgan
hisoblash usuli hozirgi paytda M ning
vaqt bo'yicha o'zgarishini yoritadi-
gan tenglamani olishga imkon ber-
maydi. Shuning uchun bu koeffitsi-
yentlarni hisoblash uchun amaliyo-
tda analitik bo'Imagan M = f(t) ber-
ilgan bog'liqlikdan foydalaniladi (8.6-
rasm). Bu holatda Ak va Bk lar
taxminiy aniqlanadi. Lllar hisobin-
ing umumiy algoritmi Koshi inte-
grallarini so'nggi yig'indilarga almash-
tirishdan iborat bo'ladi, buning
uchun burovchi momentning davri
TM At uzunlik bilan /V ta alohida
uchastkalaiga ajratiladi. U holda
^bur
8.6-rasm. «Motor» massaga ta’sir qiluvchi
burovchi momentning garmonik tahlili.

2 N ( 2 1
Ak - lim —У M, cos к—At-i Ar.
м /=0 к 1 м J
к
2АгЛ
----7 M, cos к—i —
'j1 1 T гр
1M i=0 |_ к 1 1M J
TM/ At = N bo'lishini inobatga olib, quyidagi ifoda topiladi:
2л- .
j
N
A 2 V Л if (1
Ak «—> M, cos к—i
* ' I \T
i=0
Shunga o'xshash,
2л: .
i
N
r 2 , -fz, •
Вk «—> M, sin к—i
N I Л7
r=0
Uchastkalar soni N qancha ko'p bo'lsa, Ak va Bk kattaliklarning
hisoblash aniqligi shuncha yuqori bo'ladi.
Bu algoritm zamonaviy EHM da nisbatan oddiy amalga oshiriladi,
4 va 4 1агп’ hisoblashda ilgari qo'llanilgan jadvalli usullari ularning
mehnat sig'imini yuqoriligi tufayli hoziigi paytda o'zining amaliy ahami-
yatini yo'qotdi.
460
8.5. ALOHIDA KRIVOSHIPLARDA BUROVCHI
MOMENTLARNING FAZAVIY DIAGRAMMALARI
8.1-rasmda ko’rsatilganidek, ko‘p silindrli dvigatelning alohida krivo-
shiplariga ta’sir qiluvchi burovchi momentlar shakli va kattaligi bo’yicha
bir xil, faqat fazalari bo’yicha tarqlanadi, ularning kattaligi dvigatelning
ishlash tartibi bilan aniqlanadi. Bu sababga ko’ra, approksimirlovchi ular-
ning trigonometrik ko’p hadlari ham bir xil bo’ladi, ulardagi bir xil tartibli
garmoniklar faqat fazalarini siljishi bilan farqlanadi.
Tirsakli valning aylanish davri Т = 2л1а> va Л-garmoniklarni
(21
(k=0,l,2...) davri T o’zaro T= — к \Гк nisbat bilan bog’langan,
* v J
1- va /-krivoshiplarga ta’sir qiluvchi bir xil tartibli garmoniklaming
fazalarini siljish burchagi (д^), , 1- va i-silindrlarning ish yo’lini bosh-
lanishi oralig’ida tirsakli valning burilish burchagi , shuningdek,
garmoniklaming tartibi
—k
bilan aniqlanadi:
2
Turli krivoshiplarga ta’sir qiluvchi bir xil tartibli garmoniklar orasi-
dagi fazalarning siljishini fazaviy diagrammalar ko’rinishida tasvirlash
qabul qilingan, ularda alohida krivoshiplarga ta’sir qiluvchi momentlar-
ning amplitudalarini vektorlari birinchisiga nisbatan (Д<Д.), , burchak-
larga burilgan (8.7-rasm).
Bu diagrammalar barcha krivoshiplarda k-x garmoniklar fazalarini
birinchi krivoshipga ta’sir qiluvchi o’shanday tartibli garmonikka nisbatan
siljishini ko’rsatadi. Bunga mos holda i krivoshipdagi bu garmonik faza-
sining absolut kattaligi quyidagiga teng:
7
г
bunda: <p(^ ~ birinchi krivoshipdagi k-garmonikning fazasi. Alohida
krivoshiplarga ta’sir qiluvchi garmoniklaming fazaviy nisbatlari ekviva-
lent buralma tizimning massalarini siljish amplitudasiga qanday ta’sir
qilishini umumiy ko’rinishda ko’rib chiqamiz. Buning uchun o’ng qismiga
amplitudasi bir xil, lekin turli «motor» massalar uchun fazalari turlicha
bo’lgan faqat bir garmonikni qo’yib buralma tebranishning harakatlanish
tenglamasini yozamiz:
Tizim «(/ = 1,2..., и),
- f 7
jp, +c, (t),(₽„ -/?)=4 sin -ta>
461
к=1,5,9
к=2,6,10 к=3,7,11 к=4,8,12
k-!,7J3 k^2,9J!i k;3,9.15
1 1,5 1,2,3
8.7-rasm. Fazaviy diagrammalar:
a—to'rt taktli to'rt silindrli dvigatel (sonlar bilan silindriar
raqami belgilangan); Л—to'rt taktli olti silindrli dvigatel.
Bu tizimning mohiyati chiziqli, u holda tizimni yechish uchun
momentlar ta’sirining bog‘liqsizlik qonunini qo‘llash mumkin, bunga mos
holda ulaming har birini alohida ta’sirida yechimlar yig‘indisi kabi teng-
lamalar tizimi yechimini topish mumkin.
Masalan, barcha momentlarning ta’sirida l-«motorli» massani siljishi
6», = 0l(,) + 0l(2)+0l(i)+... + 0l(n),
bunda: 0*0 -tizimga faqat moment ta’sir qilishi sharoitida birinchi
massaning siljishi; 6»'2) - tizimga faqat M2 moment ta’sir qilishi sharoi-
tida birinchi massaning siljishi; ^(и) - tizimga faqat Mn moment ta’sir
qilishi sharoitida birinchi massaning siljishi.
Masalan, 0t(2) ni topish uchun quyidagi tenglamalar tizimini yechish
kerak:
462
Jfi, +C,(0, -02) = o,
J202 + C2(02 -0,)= M2 - MK sin I — kcot + ^‘2)
к T
............
J,0, + C, (0, - 0,„ )- C,„, (0,_, - 0,) = 0,
Jn0n -C„ ,(0„ , -0„)= °-
Bu tizimning yechimi ma’lum:
Tizim n(/ = l,2...,n),
( 7
6*<2) = Л,(2) sin —kcot + <p\2}
bunda: A<2) — tizimga M2 momentning ta’sirida i-massalaming ampli-
tudasi.
Bu yechimlardan tizimga faqat M2 moment ta’sir qilishida birinchi
massaning siljishini yoritadiganini olamiz:
0^ = A^ sinf— kcot + <p^2}
Shunga o'xshash quyidagi kattaliklar ham topiladi:
sinf- kcot + cp^ 1 в" = A^ sinf — kcot + <p[l)
It )’ ’ It
= s*n
,(«)
Bunda buralma tizimga barcha momentlar M., — M
• n—1 n
ning bir vaqtdagi ta’sir qilishida birinchi massaning siljishi quyidagiga
teng bo'Iadi:
0^ ^Psin —kcot + <p[^
i=i i=i 'T
Bunga ikki burchak sinusi ko'rinishidagi garmonik funksiyaning qo'yib,
2
n
n
Z 4(')cosrf
algebraik o'zgartirishlar kiritilganidan so'ng quyidagini olamiz:
. (2 .
sin —k(ot + cpk
It J’

463
п
_ i=i____________
bunda: rk „
Ё
Olingan ifodadan tizimga amplitudasi bo'yicha bir xil, biroq faza
bo'yicha siljigan garmonik kuch omillarining ta’sir qilishida birinchi
massaning tebranishlar amplitudasi (o'xshashlik bo'yicha, bu xulosa
ekvivalent buralma tizimning istalgan massasiga umumlashtirilgan bo'lishi
mumkin) to'laligicha fazalar nisbatiga bog'liqligi kelib chiqadi. Bu ifoda-
ning geometrik ma’nosi 8.8 a-rasmda tushuntirilgan, bundan amplituda
ko'proq qiymatiga = <pr£' =... = bo'lganda erishishi kelib chiqa-
di. Bunday holatda j, vektor va uning qo'shiluvchi vektorlarini ko'rinishi
8.8-6 rasmda ko'rsatilganidek bo'ladi. Bunday garmoniklar xavfliroq bo'ladi,
chunki tizimning tebranishini ko'proq amplitudasini keltirib chiqaradi.
к =4, 8, 12 bo'lganda bu garmonikning fazaviy diagrammasi
8.7-0 rasmda keltirilgan. Boshqa barcha garmoniklar ham shunga o'xshash
ko'rinishga ega bo'ladi, ularning faza bo'yicha siljishi 360° ga teng yoki unga
karrali bo'ladi. Bu garmoniklar bosh (asosiy? garmoniklar deb ataladi.
Kuchli garmoniklar deb ataladiganlar ham yetarlicha xavfli hisoblanadi,
ularning fazaviy diagrammalari к = 2, 6, 10 bo'lgan 8.7 -a rasmdagi
diagrammaga o'xshash bo'ladi.
к soni tirsakli valning bir marta aylanishidagi chaqnashlar soniga yoki
uning karrali qiymatiga teng bo'lgan
o'matilgan (aniqlangan).
A = 1; 5; 9 va A = 3;
7; 11 bo'lganda 8.8-o rasm-
dagi diagrammaga o'xshash
bo'lgan garmoniklarning
fazaviy diagrammalari
xavfsizroq hisoblanadi,
chunki tashkil etuvchilam-
ing fazalarini mos kelmas-
ligi tufayli buralma tizimn-
ing tebranish amplitudas-
ini kam bo'lishiga olib
keladi. Bunday garmonik-
lar kuchsiz garmoniklar
deb ataladi.
barcha garmoniklar kuchli bo'lishi
i
i
। >
A?'
< I
4^
<
a)
8.8-rasm. Amplitudalaming vektorli
diagrammalari (a,b).
464
8.6. BURALMA TIZIMNING XUSUSIY TEBRANISHI
Majbur qiladigan kuch chastotasidan tizimning alohida massalarining
siljish amplitudalarini bog'liqligini ko‘rib chiqamiz.
Buralma tizim harakatini yorituvchi tenglamalar tizimining chiziqli-
ligi tufayli, g'alayonlanish chastotasidan uning elementlari siljish ampli-
tudasini bog‘liqligim sifatli tahlil qilish uchun «motorli» massaga gar-
monikli ta’sir qilishda tizimning harakatlanish xususiyatini ko'rib chiqish
uchun faqat momentning bir garmonigi yetarli hisoblanadi:
f 2 , (')
M = Mksin I + Фк
Ularning har biriga ta’sir qiluvchi momentlarning yarimgarmonikligi,
bu holatda kuch omilini buralma tizim elementlari bilan o'zaro
ta’sirlanishining sifatli ko'rinishini o'zgartirmaydi, chunki garmonik tashkil
etuvchilarining har bin alohida olinganda keltirib chiqaradigan harakatning
superpozitsiyasi kabi uning harakati aniqlanishi mumkin. Yoritishni sod-
dalashtirish uchun alohida tirsakka ta’sir qiluvchi momentlarning
k—x garmonigi bir xil (ya’ni, bu garmonik — asosiy) deb taxmin qilamiz:
Г 2
= M2 =... = M„., = Mn = M = MY sin —kd)t + cpk
\ r
Bu holat uchun buralma tizimning harakati quyidagi tenglamalar
tizimi bilan yoritiladi:
Tizim w(i = 1,2.
< •• (2
Ji0i + C, (0i - 0i+t) - C,_, (0t , - 0,) - M'. sin [ — kart + <pr
Bu tizimning yechimi:
Tizim n, .
( 2
0, = Д sin —kctit +
\ r
bundan ikkilangan differensiallashdan so'ng:
Tizim n,
0,
(2, L-
- —kart sin
I г J
2 ,
—kwt + (py
т
Bu yechimlarni boshlang'ich tenglamalar tizimiga qo'yib, quyidagini
olamiz (soddalashtirish uchun —co — kl deb belgilaymiz):
465
(./1 £2^ — C] j.4] + С] = —M ,
C| A\ +^2-^^ — C] — Cj j/^2 “* ^2^3 =— ^K>
^n-2^n~2+\-^n-l^ ^-n-2 ^n-1 J"*" ^"n-l^n ~ ^k>
Ch-I^-I +l/n^2 "^-])=-^-
Shunday qilib, buralma tizim Д ning alohida massalarini amplitudalarga
nisbatan siljish yechimi nojinsli algebraik tenglamalar tizimi bilan yoriti-
ladi. Kramer qoidasiga asosan istalgan amplituda quyidagiga teng bo'ladi:
bunda: A0(Q2 j-o‘ng qismi nolga teng bo'lganda algebraik tenglamalar
tizimini aniqlovchisi, ya’ni tizimga kuchlar ta’siri to'liq mavjud
bo'lmaganda, A^Jq2) esa i-ustunni tenglamaning o’ng qismi ustun
qiymatlari A0(q2) ga almashtirib olinadi.
Olingan natijani tahlil qilib chiqamiz. Kramer qoidasiga mos holda
yozilgan tenglamadan An(Q2) = 0 bo'lganda «motor» massalari tebra-
nishining amplitudalari cheksizlikka intilishi kelib chiqadi. Bu chastota-
larning barcha qiymatlarida g'alayonlamivchi momentlar , Q2,... QM|
ning o'zgarishi, A()(q2]= 0 bo'lganda, mexanikada ma’lum bo'lgan re-
zonans hodisasini bildiradi. Bu hodisaning hosil bo'ladigan fi Q2,... QnI
chastotalari buralma tizimning xususiy chastotasi deb ataladi. Fizik mohiyat
bo'yicha ular kuchlar ta’siri to'liq mavjud bo'lmaganda buralma tizim
massasini tebranadigan chastotasini bildiradi.
Tizimning xususiy tebranish chastotasi qiymatini izlash IYOD ning
buralma tebranishga hisoblashning asosiy masalalarini biri bo'lib hisobla-
nadi, chunki bu hodisaning salbiy oqibatlari, asosan, rezonansda aniq
namoyon bo'ladi.
Q], Q2,... Q„_| kattaliklarni hisoblash hozirgi paytda EHM da yetar-
licha soddaroq amalga oshiriladi Uning algoritmi aniqlovchi A0(q2)= 0
ni standart dastur bo'yicha yechishga olib keladi.
466
8.7. BURALMA TIZIMNING TEBRANISH SHAKLI
Buralma tizim xususiy tebranishni hosil qilishida g'alayonlanuvchi kuch
mavjud bo'lmasa, alohida «motorli» massalarni siljish amplitudasi bir xil
bo'lmaydi.
Val uzunligi bo'yicha buralma tizimning alohida massalari buralma
amplitudalarining taqsimlanishi tebranish shakli deb ataladi. Buralma teb-
ranishning har bir xususiy chastotasiga o'zining shakli mos keladi. Xu-
susiy tebranish M, = 0 bo'lganda majburiy tebranishning xususiy holi
hisoblanadi, u holda majburiy tebranishning yorituvchi tenglamalar tizi-
mini ularning amplitudalariga nisbatan yechilishiga o'xshashlik bo'yicha
(8.6-rasmga qarang) quyidagini yozish mumkin:
+C,/12=O,
Cjzl, +(j2Q2 -C, -C2)/l2 +c2a, =0,
+U, -.n2-c„.2 -c„-.)+G-14, = 0,
-C„ ,)=0.
Tizimning massalarini siljish amplitudalari qiymatining bu ko'rinishida
izlashni imkoni yo'q, chunki noma’lumlar (Д, A2, An_{, Q) ning
soni tizimning tenglamalari sonidan bittaga ko'p.
Nisbiy amplitudaga o'tib:
ma’lum bo'lganlar sonini bittaga kamaytiramiz va nisbiy amplitudalarda
tenglamalar tizimi quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi:
(J,Q 2 - C,)+ C,a2 = 0,
C, + (J2kl 2 - C, - C ,)a2 + С3«з = 0,
С„-2Ял-2 + (*^л-|^ C 11-2 I + л Iai, 0’
I + 2 - = 0
Bu algebraik tenglamalar tizimiga tebranishlarning Q = Qj xususiy
chastotalari qiymatlaridan birini qo'yib, ketma-ket o'chirish (olib tash-
lash) usuli bilan buralma tebranishning har bir massasi siljishi nisbiy
amplitudasini, ya’ni uning tebranishiga mos kelgan shaklini aniqlash
467
mumkin. 8.9-rasmda xususiy tebranish-
larning ikki chastotasiga mos keluvchi
besh massali buralma tizimning tebra-
nishlarini ikki pastki — Q = Qj = fi
bo'lgandagi shakli keltirilgan, ik-
kinchisi - Q = Q2 bo'lgandagi. Bural-
ma amplituda nolga teng bo'lgan valdagi
joy tebranishlar tuguni deb ataladi.
Q = Qmjn bo'lgandagi tebranishlar
shakli bir tugunli deb ataladi
(8.9-rasm), Q = Q2 — ikki tugunli va
hokazo.
8.9-rasm. Besh massali tizim tebra-
nishlarining birinchi va ikkinchi
shakllari.
8.8. CHASTOTAVIY DIAGRAMMA
Buralma tizimning xususiy tebranishlar chastotalarini va burovchi
momentlarining alohida garmonik tashkil etuvchilari chastotalarini dvi-
gatelning aylanishlar chastotalarini barcha ish rejimlari oralig'ida taqqos-
lash buralma tebranishlaming sifatli tahlil qilishga, ya'ni dvigatel ish-
lashini rezonansli rejimini, rezonanslovchi garmoniklarning tartibi va fazoviy
diagrammasini, shuningdek bunday rezonansni xavflilik darajasini aniq-
l^shga imkon beradi. Valning tebranishlar shaklini va uning xavfli uchast-
kasini aniqlash ham mumkin bo'lib qoladi.
Chastotaviy diagrammalar burovchi momentning rezonanslovchi gar-
moniklarini aniqlashni jiddiy osonlashtiradi (8.10-rasm), uning ordinata
o'qiga burovchi moment nK ning minutli tebranishlar (chastotasi) soni,
abssissa o'qi bo'yicha esa dvigatelning tirsakli valini aylanishlar chastotasi n
qo'yiladi, ular o'zaro nK ~kn |teb / mini nisbat bilan bog'langan.
Bunday diagramma to'g'ri chiziqlar dastasi ko'rinishiga ega, ularning
np, пр, и, H.min ‘
8.10-rasm. Dvigatel ishlashining rezonansli
rejimlarini chastotaviy diagramma bo‘yicha
aniqlash.
har biri garmonik laming bir
tartibiga mos keladi. Agar uning bu
shakldagi xususiy tebranishlari
ni doiraviy chastotasiga mos keluv-
chi buralma tizimning minutli teb-
ranishlar soni noi, dvigatelning ay-
lanishlar chastotalarini ishlash re-
jimida qandaydir garmonikning nK
si bilan mos kelishida rezonansga o'rin
bo'Iadi. not va Q, kattaliklar o'zaro
quyidagi nisbat bilan bog'langan:
nol = 60 Q, /(2тг)® 9,55Q,
468
8.10- rasmda dvigatel ishlashining rezonansli rejimini aniqlash tartibi va
xususiy tebranishlar nol ning i-shaklini xususiy chastotasida rezonans-
lovchi garmoniklar ko'rsatilgan. Bu dvigatel tirsakli valining aylanishlar
chastotasi npi, bunda 3-garmonik rezonanslanadi va np^, bu yerda
4-garmonik rezonanslanadi.
8.9. TEBRANISHLARDA ENERGIYANING YO'QOLISHI
Buralma tizimning elementlarining harakatlanish xususiyati tahlilida
majburlovchi kuchning chastotasi tizimning xususiy chastotalarining biri
bilan mos tushsa, uning «motorli» massalarining siljish amplitudasini
cheksiz o'sishi ko'rsatib o'tilgan. Amaliyotda bunday hodisa kuzatilmaydi,
chunki burchakli tebranishlaming amplitudalari tebranishlarda sodir
bo'ladigan energiyaning yo'qolishi (isrof bo'lishi) bilan cheklanadi.
Ilgari yozilgan buralma tizim harakati tenglamalaridan birining tu-
zilishini ko'rib chiqamiz:
j,e, +c,(e,-o,)= m:.
Tenglamaga kiradigan hadlar o'zining fizik mohiyati bo'yicha quyida-
gilarni tasavvur etadi. J'0t=Min- inersiya momenti;
C,(^,-^+|)-C/_1(^, ]-0,) = A/etos. - elastik moment; Л/,-uyg'otuvchi
moment Muyg‘.
Shunday qilib, Min +Melas = Muyg~. Tizim bilan erkin tebranish sodir
qilinganida (Mliyg- = 0) Min = MeIas bo'lishiga ega bo'lamiz.
Energiyaning yo'qolishi bilan tebranishning mavjud bo'lishida mo-
mentlar tenglamasiga, tizimda energiyaning qaytmas yo'qolishini e’tiborga
oladigan qarshilik momenti Mqarxh ni qo'shish kerak:
M in + MgarSfj + Melas — MHyg'
M.n = Melas,Mqarsh=Muys- bo'lishi hisobga olinishida, agar majburiy
tebranishlaming shakli xususiy tebranishlaming shakli bilan mos tushsa,
tebranishlarda tashqi kuch ishi tizimdagi noelastik qarshilikni yengish uchun
ketishini ko'rsatadi. IYOD buralma tizimidagi tebranishlarda energiyaning
yo'qolishini keltirib chiqaradigan asosiy omillar bo'lib, tutash detallarning
nisbiy siljish tezligiga proporsional bo'lgan podshipniklardagi va silindrlardagi
suyuq ishqalanishning o'zgaruvchan kuchi, shuningdek, tirsakli val ele-
mentlarining burchakli tebranishlarini amplitudasiga bog'liq bo'lgan uning
ashyosidagi (elastik gisterezis) ichki ishqalanish kuchlari ham hisoblanadi.
IYOD da valning hajmi ko'p bo'lmaganligi tufayli ichki ishqalanishga
energiyaning yo'qolishi ko'p emas. Shuning uchun amaliy hisoblashlarda
qarshilik momenti tebranish tezligiga proporsional deb taxmin qilinadi:
469
M qarsh — »
bunda: barcha ko'rinishdagi noelastik yo'qotishlarni hisobga oladigan
so'ndirish koeffitsiyenti.
£ ning qiymati hisoblab topilmaydi va shunga o'xshash konstruksiyali
dvigatellar uchun so'ndirish koeffitsiyenti bo'yicha statik tajriba
ma’lumotlariga asosan aniqlanadi.
Porshenli dvigatellar uchun Vidler ifodasi qoniqarli natijani beradi
£ = 0,79//D2r2z,
bunda: D — silindr diametri, sm; r — krivoship radiusi, sm;
i — silindrlar soni; // - so'ndirishning solishtirma koeffitsiyenti, kg • s/sm3,
H- 0,015..Д02 -avtomobil dvigatellari uchun.
Qarshilik momentini hisobga olgan holda buralma tizimning harakat-
lanishining o'ziga xos xususiyatini ko'rib chiqamiz. Soddaroq bo'lishi
uchun burovchi momentning bir garmonigini «motorli» massalarga ta’siri
bilan cheklanib qolamiz. Mqarsh qo'shilganda harakat tenglamasi chi-
ziqligicha bo'lib qolishi tufayli, burovchi momentning tashkil etadigan
alohida garmoniklar keltirib chiqaradigan harakatning superpozitsiyasi
kabi tizim harakatining umumiy xarakteri (xususiyatini o'ziga xosligi)
ham aniqlanishi mumkin. Umuman, buralma tizimga ko'p garmonikli
ta’sir qilish holati bizga ko'proq yaqin, chunki oxirida rezonansli tebra-
nishlarda massalaming nisbiy siljish amplitudalarini hisoblash kerak. Bu
yerda bir vaqtning o'zida faqat bir garmonik rezonanslaydi, shuning o'zi
bu yerda ko'rib chiqilayotgan holatning mohiyatidir.
Noelastik qarshilikli tizimning harakatlanish tenglamasi:
Tizim w(/ = 1,2,..,и),
J fl, + £0, + C, (0 , (£>. , -^) = Л/к sin (—Azar + (3*0 j.
IYOD ning buralma tizimlarida noelastik yo'qotishlar kattaligi nisba-
tan ko'p bo'lmaganligi uchun xususiy tebranishlarning shakliga Mqaish
ning ta’siri ham ko'p bo'lmasligi kerak. Bu ko'p sonli nazariy va tajriba
tadqiqotlarining ma’lumotlari bilan ham isbotlangan; rezonansda tirsakli
valning majburiy buralma tebranishlarining shakli deyarli to'liq uning
erkin tebranishlaridagi shakli bilan mos keladi.
U vaqtda qabul qilingan yo'l qo'yishga binoan rezonansda buralma
tizimning barcha massalari yo'qotishlar bilan sinfazno tebranadi va bu
tizimning yechimi 8.4-§ dagi keltirib chiqarilgan o'xshashlik bo'yicha
quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi:
Tizim n(i = 1,2.
f 2 A
0t = A, sin — kot + y, .
I r J
470
Bu yechimning yo'qotish bo'lmagan tizim yechimidan asosiy farqi
muvofiq kelgan massalar^' ni siljish amplitudasi energiyaning sochilishi
hisobiga kam bo'ladi, fazalar siljishi esa alohida krivoshiplarga ta’sir qi-
luvchi momentlar garmonigi fazalari bilan bir ma’noda aniqlanishi mumkin
emas, [^A (8.4-§)1 tizimning tebranishlar rejimi va dissipativ xususiyat-
lariga bog'liq = <p +s, bunda: s -tizimda noelastik yo'qotishlaming
mavjudligi hisobiga fazaning qo'shimcha siljishi. Uning kattaligi tizimdagi
yo'qotishlar koeffitsiyenti va tizimning uyg'otuvchi kuchi va xususiy teb-
ranishlar chastotalari nisbatiga bog'liq holda o'zgaradi.
Qabul qilingan yo'l qo'yish rezonansli tebranishlarda valning ayrim
uchastkalarining buralma amplitudalarini aniqlash jarayonini anchaga
soddalashtirishga imkon beradi. Bu holatda faqat birinchi «motorli» mas-
saning siljish amplitudasini hisoblash kerak, chunki rezonansli va erkin
tebranishlarning shakllari ekvidistantlik bo'lganligi uchun qolgan ampli-
tudalar ularning nisbiy qiymatlari orqali aniqlanishi mumkin.
Bundan tashqari, bu yo'l qo yishdan quyidagi kelib chiqadi, rezo-
nans paytida buralma tizim barqarorlashgan tebranish sodir qiladi, uning
shakli erkin tebranishlar shakliga o'xshash bo'ladi, uyg'otuvchi mo-
mentning ishi qarshilik momentlari ishiga teng bo'ladi, chunki bu holatda
inersiya va elastik momentlarining ishlari o'zaro teng. Bunday holat bi-
rinchi «motorli» massaning amplitudasini topish uchun amaliyotda
qo'llaniladi.
8.10. UYG‘OTUVCHI MOMENT VA QARSHILIK KUCHLARI
MOMENTINING ISHI
„ пт
Bitta tebranish davrida lK — val tirsaklarining biridagi uvg'otuvchi
km
momentning ishi (misol uchun / —):
Wuyg = J M(,)dOt = J MK sin\-ка)1+<р(^
0 0 <r
, л- • I2 ,
а Д sin — kcot +
I г
= nMK4 } -yK
Valning barcha n tirsaklaridagi uyg'otuvchi momentning ishi:
= zwfy =^Y.MkA* sin^ -yA-)=
( n f \ n * (
= 7tMk\ cosy k £ A* sin<PY - sinyK £ A, cosify
I i=I i=l
471
- лМ к
V- И* (i)
дЛ, cosq>'K'
7=1
Е A*sin^}
./=1
ЕЛ* sin<p<K
bunda, <Рк = arclS -------------.
E^kcos<P(k
z=l
Rezonansda ishning kattaligi eng yuqoriga erishadi, bunga
(yK -$»’)= я/2 bo'lganda ega bo'ladi, bu holatda uyg'otuvchi momentning
ishi quyidagiga teng:
W(z>
“yg max
= лМ K
I2
E A* cos <fty
Г" /J2
+ EA* sin<pK
Tebranishning TK davrida i tirsakdagi qarshilik momentining ishi:
/ii Tk /1 Tk Г f2
W4arSh = J wqa,shdei= \ A* sin\ - kcot + у к
0 0 L V
Tk * Г2
= £ f A* cod —kci}t + YK
0
2, f2
—k(Dt+yK \d\—k(Dt+YK
Barcha n tirsaklardagi qarshilik momentining yig'indi ishi:
=e^-a^;)2=^-^Ek)2.
i=l г r 7=1
8.11. BURALMA TIZIM «MOTORLI» MASSALARINING
BURCHAKLI SILJISH AMPLITUDALARINI ANIQLASH
Qabul qilingan yo'l qo'yishlarga muvofiq rezonans bo'lganda
)
i nyg' qarshir
71
^4 sin
7 11 э
= ^-ka^(4') .
r z=i
Bu ifodaning o'zi nisbiy amplitudalarda yozilishi mumkin (л.г) -a-A*
472
Bundan birinchi «motorli» massaning siljish amplitudasi topiladi:
/7 , ) Z a, cos qty J=1 2 v- • f'J Z«i sin(py L'=l J 2
2 " ?
r 1=1
Qolgan massalarning majburiy burchakli tebranishlarining haqiqiy
amplitudalarining kattaligi nisbiy amplitudalar kattaligini A* ga
ko‘paytirish bilan aniqlanadi.
8.12. BURALMA TEBRANISHLARDAN VAL ELEMENTLARIDAGI
KUCHLANISHLARNI ANIQLASH
Rezonansli buralma tebranishlardan tirsakli valda paydo bo'ladigan
burashning qo'shimcha kuchlanishi, valning ko'proq kuchlangan uchast-
kasiga ta’sir qiluvchi elastik moment bo'yicha aniqlanadi:
r elas
^0 ’
bunda: Me/as = сДя* - J*+1)- tebranishlar tugunidagi elastik momentning
katta qiymati; C, - tebranishlar tuguni joylashgan valning /-uchastkasini
bikrligi; A*, A*+] - valning 1-uchastkasini cheklovchi i va (z + 1)-
«motorli» massalarning burchakli siljishining amplitudasi; Wo - valning
hisoblash uchastkasining burashga qarshilik momenti.
8.13. BURALMA TEBRANISHLARDAN VAL
KONSTRUKSIYASIDAGI KUCHLANISHLARNI KAMAYTIRISH
USULLARI
Agar tirsakli valning sinashlar bilan tasdiqlangani buralma tebranishga
hisoblash natijalari, uning konstruksiyasidagi ruxsat etilgan kuchlanishidan
ortib ketishini ko'rsatgan holatida, buralma tcbranishlarning zararli ta’sirini
quyidagi usullarning biri bilan bartaraf qilish kerak.
• tirsakli valning joylashishini tanlab olingan holatida to'rt taktli
dvigatel uchun ishlash tartibini mumkin bo'lgan bir nechta variantlari
bo'lsa, ulardan siljishning nisbiy amplitudalari vektonni teng ta’sir etuv-
chisini kamroq qiymatini ta’minlaydigan uyg'otuvehi garmonikni fazoviy
burchagi tanlanishi kerak:

Я
sin^K
,1=1
-> min
473
(8.11-§ dagi birinchi «motorli» massa A* ning siljish amplitudasini
hisoblash ifodasiga qarang);
• tizimning xususiy tebranishlar chastotasini orttirish va uning dvi-
gatel aylanish chastotalarini ishchi oralig‘idan tashqariga chiqarish maqsa-
dida tirsakli val konstruksiyasini (krivoship sxemasini o'zgartirmasdan)
o'zgartirish. Buning uchun «motorli» massalar inersiya momentini kamayti-
rishga intilish, shuningdek, tirsakli valning buralma bikrligini ham
oshirish kerak;
• agar ko'rsatilgan tadbirlar kutilgan natijani bermasa yoki amaliy
jihatdan bajarish mumkin bo'lmasa, tirsakli valga buralma tebranishlarni
so n d 1 r safydiygichlar o'rnatiladi.
Tirsakli valning buralma tizimiga ta’sir qilish usuli bo'yicha
so'ndirgichlar ikki turga bo'linadi: 1) tizimning tebranma energiyasini
yutmaydigan so'ndirgichlar — mayatnikli (dinamikli) so'ndirgichlar yoki
titrash so‘ndirgichlar, 2) buralma tebranishlar energiyasini qisman yuta-
digan va keyinchalik atrof-muhitga issiqlik ko'rinishida sochadigan
so'ndirgichlar — dempferlar.
Birinchi tur so'ndirgichlar tirsakli valning rezonansli tizimini nosoz
qilib qo'yish (buzish) prinsipi bo'yicha ishlaydi. Shuning uchun ular
faqat dvigatelning bir rejimda ishlashidagi (rezonansli rejim) tor oraliq
chastotalarida samarali bo'Iadi. Boshqa rejimlarda, aksincha, tirsakli valning
tebranish ko'lamini oshirishi mumkin. Shuning uchun ular, asosan, doimiy
tezlik rejimida ishlaydigan statsionar (qo'zg'almas) dvigatellarda qo'llaniladi.
Ikkinchi tur so'ndirgichlar dvigatelning buralma tebranishida noelastik
yo'qotishlarni ko'paytirish (so'ndirish) prinsipi bo'yicha ishlaydi. Tebra-
nish enetgiyasining qo'shimcha yutilishi yoki tizimda quruq ishqalanishni
orttirish hisobiga (quruq ishqalanish so'ndirgichlari) yoki suyuq ishqalanish
hisobiga (suyuq ishqalanish so'ndirgichlari) yoki so'ndirgichni elastik ele-
mentidagi (rezinali so'ndirgichlar) ichki ishqalanish hisobiga (molekular
ishqalanish) amalga oshiriladi. Avtotraktor dvigatellarida ko'proq tarqalgan
molekular va suyuq ishqalanish
so'ndirgichlarining sxemasi
8.11-rasmda keltirilgan. Tebra-
nishlarning so'ndiradigan
ikkinchi tur so'ndirgichlar
dvigatelning istalgan aylanish-
lar chastotasidagi, shu jumla-
dan, rezonansli chastotadagi tebra-
nish amplitudalarini kamaytira-
di. Shuning uchun dempferlar-
ning ko'p rejimli, xususan, avto-
traktor dvigatellarida qo'llanilishi
keng o'rin olgan.
8.11-rasm. Buralma tebranishlar so'ndirgichlari
sxemasi: a—molekular ishqalanishli (/-inersion
element, 2-elastik element); b-suyuq ishqalan-
ishli (/-suyuq to'ldirgich — silikon).
474
8.14. TIRSAKLI VALLARNING EGILISH TEBRANISHLAR!
TO’G'RISIDA ASOSIY MA’LUMOT
Porshenli ichki yonuv dvigatellarida tirsakli valning buralma tebra-
nishlari bilan birgalikda egilish tebranishlariga ham o‘rin bo'Iadi, unda
uning elementlari davriy ravishda bir-biriga nisbatan bo'ylama o'q chizig'iga
perpendikular yo'nalishda siljiydi. Bunday hodisalar tirsakli valning yuk-
lantiradigan qo'shimcha belgisi o'zgaruvchan eguvchi kuchlanishlaming
paydo bo'lishiga olib keladi, bu ayrim hollarda uning sinishiga sababchi
bo'lishi mumkin. Zamonaviy IYOD laming ko'pchiligi uchun egilish
tebranishlari konstruksiyalar ish qobiliyatiga jiddiy ta’sir qilmaydi; ular-
ning ta’siri faqat yuqori kuchaytirilgan tezyurar dvigatellarda sezilarli
bo'lib qoladi. Shuning uchun hozirgi paytda egilish tebranishlarining
muammosi dvigatelsozlik uchun nisbatan yangi hisoblanadi, bu bilan
hodisaning kam o'rganilganligi tushuntiriladi.
IYOD tirsakli vallarida egilish tebranishlarining hosil bo'lishiga olib
keladigan asosiy sababchisi bo'lib, gazlar va inersiya kuchlarining radial
tashkil etuvchilarini tirsakli valning elastik elementlari bilan o'zaro
ta’sirlanishi hisoblanadi.
Krivoshipning har biriga shatun tomonidan bo'ylama kuch
S = /V,) ta’sir qiladi (8.12-rasm). Uning krivoship radiusi bo'yicha
yo'nalgan tashkil etuvchisi K,T = тп/(2&>) davr bilan murakkab davriy
qonun bo'yicha o'zgaradi, bunda: co-tirsakli val aylanishining burchak
chastotasi. Har qanday davriy funksiya kabi uning cheksiz garmonik qator
ko'rinishida tasawur qilish mumkin:
00 2
Ky = У К sin —kcot +
к=1 \ T
bunda: к = 0,1,2,3....; Кк va (py - mos holda kuch К ning к garmonigini
amplitudasi va fazasi.
8.12-rasm. Kr knch ta’siridan krivoshipning egilish tebranisldari paydo bo'lishi.
475
Tirsakli val butunligicha va uning har bir krivoshipi alohida olinganda
elastik egilish tizim ko'rinishiga ega, u ko‘p xususiy shakllaiga va ulaiga mos
keluvchi xususiy chastotalari <oa ga ega. К kuchning garmoniklaridan
<2
birining chastotasi tizimning xususiy chastotalaridan biriry,, bilan
mos kelish holatida egilish tebranishlarining amplitudasi tirsakli valning
mustahkamligi uchun xavfli bo'lib qolishi mumkin.
Shuning uchun jadal egilish tebranishi, ayniqsa, katta tezlikda ayla-
nadigan IYOD uchun xususiyatli deb hisoblanadi. Zamonaviy IYOD
laming ko'pchiligi uchun К kuchning «motorli» garmonikni birinchi
2
12...16 tasining jadalligi ko'p гу0» —lekin aylanishlar chastotasi-
T
ning ortishi bilan co ning qiymati ortadi va mos holda garmoniklarning
biri chastotasi bo'yicha гу0 bilan mos kelishi mumkin, bu rezonansli
egilish tebranishiga olib keladi
Tirsakli vallarning egilish tebranishiga hisoblashning dastlabki shart-
larini ko'rib chiqamiz. Hozirgi paytda IYOD tirsakli vallarining egilish
tebranishiga hisoblashning oxirigacha yetkazishga imkon beradigan aniq
usullar, ya’ni valning alohida uchastkalarini siljish amplitudalarini aniq-
lashga va uning elementlarida paydo bo'ladigan qo'shimcha egilish kuch-
lanishini hisoblash mavjud emas. Mavjud usullar faqat dvigatelning ay-
lanishlar chastotasini ishchi oralig'i doirasida valning elastik tizimida re-
zonansli egilish tebranishlarini paydo bo'lishi mumkinligini baholashga
imkon beradi.
Bunda hisoblash xususiy tebranishlar chastotalarining aniqlashga
(ko'proq faqat birinchi shaklini) va keyinchalik ularning g'alayonlantiruvchi
omillarining chastotalari bilan taqqoslashga olib keladi.
Tirsakli valning egilish tebranishiga hisobi buralma tebranishlar kabi
soddalashtirilgan ekvivalent tebranma tizimning tuzish bilan boshlanadi.
Vaznsizlik ko'rinishiga ega bo'lgan ikki o'zak bo'yin orasi o'rtasida massalar
bilan mujassamlangan val ko'proo ishlatiladigan ekvivalent sxema hisobla-
nadi (8.13-rasm). Val o'zak bo'yinlar markaziga mos keladigan nuqtalarda
prizmatik tayangan deb taxmin qilinadi. Haqiqiy tirsakli valni uning ekvi-
valent dinamik modeliga keltirish sharti buralma tebranishlaming hisoblashga,
ya’ni valning tebranuvchi elementlarining kinetik va potensial eneigiyalari va
ular bilan tutashgan KSHM elementlarini ekvivalent tizim massalari bilan
tengligiga o'xshash. Bu shartlardan valning o'zak bo'yinlar tayanchlar orasiga
mos keluvchi hisoblash modelining alohida uchastkalari massasi (m() va
egilish bikrligi (C( ) aniqlanadi.
Hozirgi paytda tirsakli vallarning krivoshiplarini egilish bikrligiga hisob-
lashning aniq usullari mavjud emas, bu valning yonma-yon tuigan uchast-
kalarining ta’sirini hisobga olishning murakkabligi bilan tushuntiriladi. Shu-
ning uchun ularning aniqlashda o'xshash konstruksiyali tirsakli vallarning
shatun bo'yinlari o'rtasida krivoshipni yuklantiradigan tajriba usullaridan foy-
476
8.13-rasm. Tirsakli valning egilish tcbranishlari-
ning tahlili uchun ekvivalent sxema.
dalaniladi. Bunda tirsakli val o‘zak tayanchlar markazida prizmatik tayanadi.
Yuklantiradigan kuch p qo'yilgan nuqta ustidagi egiklik у kattaligini o'lchab,
bu krivoshipning bikrligi hisoblanadi: С, = PI у. Shunday usul bilan tirsakli
valning barcha uchastkalaridagi bikrlik aniqlanadi.
Ekvivalent massalarni hisoblashda bu hisoblash uchastkasiga taalluqli
bo'lgan KSHM massalari hisobga olinadi.
Ekvivalent hisoblash modelning parametrlari (/??,) va(C() aniqlan-
ganidan so'ng xususiy tebranishlarning chastotalarini aniqlashga o'tiladi,
ularning hisobi quyidagi yo'l qo'yishlar bilan bajariladi:
• egilish tebranishlarida noelastik yo'qotishlar yo'q;
• ekvivalent hisobli modelning har bir uchastkasi boshqa uchastka-
lariga dinamik bog'liq emas.
Keltirilgan yo'l qo'yishlami hisobga olib ekvivalent modelning hara-
kati (xususiy tebranish)/? ta bog'liq bo'lmagan bir jinsli chiziqli diffe-
rensial tizim bilan yoritiladi (и —hisoblash modclining mustaqil uchast-
kalari soni):
jTiziin»(/ = l,2...,n),
[my, +C,_g =0,
bunda: i — hisoblash uchastkasining raqami; y, — i — mujassamlangan
massalarning siljishi.
Bu tizimni yechish ma’lum:
Tizim л(/ = 1,2..., и),
у. = 4sin(<yj + <o),
bunda: a)oi - z-uchastkaning xususiy egilish tebranishini chastotasi.
477
Bu yechimning boshlang'ich tenglamalar tizimiga qo'yib quyidagini
olamiz:
Tizim и(/ = 1,2...,и),
Hisoblashda ularning n ta ko'pchiligidan гу0 ning eng kam qiymathgi
qabul qilinadi.
Tirsakli valning egilish tebranishlarini olingan raOmin qiymati keyicha-
lik tirsakli valning mos keluvchi uchastkasiga ta’sir qiluvchi normal kuch fc
ning birinchi 12—16 «motorli» garmoniklari bilan rezonans bo'lishi
mumkinligiga tekshiriladi. Bu shart bajariladi, agar quyidagicha bo'lsa:
/к oA^max
bunda: nmax - dvigatelning tirsakli vali aylanishini mumkin bo'lgan eng
katta ishchi chastotasi. Bu shartni bajarishga yonma-yon tuigan o'zak
tayanchlar orasidagi valning egilish bikrligini orttirish va KSHM ning
harakatlanuvchi massalarini kamaytirish bilan erishish mumkin.
Krivoshipning egilish bikrligini oshirishga quyidagilar yordam beradi:
• dvigatel konstruksiyasida to'liq tayanchli tirsakli vallardan foyda-
lanish;
• o'zak va shatun bo'yinlari diametrlarini orttirish bilan bir vaqtda
ularning uzunligini qisqartirish.
478
IX BOB
GAZ TAQSIMLASH MEXANIZMI
Gaz taqsimlash mexanizmining vazifasi (GTM) — gaz almashinuvi
jarayonini boshqarish va silindrlarning imkoni boricha yaxshi to‘lishini
ta’minlash.
Zamonaviy to‘rt taktli dvigatellarda asosan konstruksiyasining sodda-
ligini, tayyorlash va ta’mirlash narxining kamligini, yonish kamerasini
yaxshi zichlanishini va ishlashda ishonchliligini o’ziga xos xususiyatlay-
digan klapanli gaz taqsimlash mexanizmlari ishlatiladi.
9.1. KONSTRUKSIYALAR BO’YICHA SHARH
Bitta chiqarish va bitta kiritish klapanlarini o’z ichiga olgan ikki kla-
panli GTM li dvigatellarning konstruksiyasi keng tarqalgan (9.1, 9.2-
rasmlar). Yonish kameralari silindrsimon va ponasimon shaklli dvigatel-
larda klapanlar blok o'q chizig’i bo’ylab bir qator joylashadi (9.1-rasmga
qarang). Kiritish va ch.qarish klapanlari almashinib (oralatib) (9.1-a rasm)
yoki juft qilib (9.1-b rasm) o’rnatiladi. Klapanlar juft qilib joylash-
tirilishida qo’shni silindrlarning kiritish klapanlari bitta umumiy yoki har
bir klapan alohida patrubkalaiga ega bo’lishi mumkin (9.1-a, d rasm).
Chodirsimon (шатровый) va yarimsferasimon yonish kamerali
uchqundan o’t oldiriladigan dvigatellarda ikki qator joylashgan klapanlar
ishlatiladi (9.2-rasm). Klapanlarning o’qlari silindr o’qiga nisbatan og’gan
bo’lishi mumkin (9.6-b, e rasmga qarang), bu klapan bo’g’zi diametrini
oshirishga va kallakda kanallar shaklini soddalashtirishga imkon beradi.
Forsunkalarni xizmat qilish uchun qulay joyga o’rnatilishini qiyin-
lashishi bilan bog’liq bo’lganligi uchun dizellarda klapanlarning ikki qator
joylashishi, odatda, qo’llanilmaydi. Uchqundan o’t oldiriladigan dvi-
gatellarda klapanlar bir qator joylashtirilganda kiritish va chiqarish uzatuvchi
quvurlari silindrlar kallagining bir tomonida (9.1-a,b rasm) va ikki to-
monida ham joylashtirilishi mumkin (9.1-d rasm).
9.1-rasm. Bir silindrda ikki klapanli bir jinslilik qilib joylashtirish:
a,d—kiritish va chiqarish klapanlari almashinadi; b—juft joylashishi.
479
Klapanlari ikki qator joylashgan va V simon dvigatellarda uzatuvchi
quvurlar silindriar kallagining ikki tomoni bo‘yicha joylashtiriladi
(9.2-rasm.)
9.2-rasm. Bir silindrga ikki klapanni
ikki qalor joylashtirish (a, b).
9.3-rasm. Bir silindrga uchta klapanni
joylashtirish variant! (a, b).
Bir silindrda uchta (9.3-rasm) va to'rtta (9.4-rasm) klapanli gaz taqsim-
lash mexanizmining konstruksiyasi kengroq tarqalmoqda. Bu klapanlaming
o'lchamlarini kamaytirish bilan ularning o'tish kesimi yuzasini oshirishga
imkon beradi. Klapan kallagi diametrini kamayishi bilan uning bikrligi
ortadi va sovitilishi yaxshilanadi. Bir vaqtning o'zida gaz taqsimlash
mexanizmi detallariga tushadigan inersion yuklama kamayadi.
Uch klapanli mexanizmlaming diametri katta bo'lgan bitta chiqarish va
ikkita kiritish (9.3-a rasm) yoki diametri katta bo'lgan bitta kiritish va ikkita
chiqarish klapanli qilib tayyorlaniladi (9.3-b rasm). Bir silindiga to'rtta klapan
o'matilishida (9.4-rasm) bir xil nomlangan klapanlar blokning bo'ylama
o'qi bo'ylab (9.4-a rasm) yoki ikki qator (9.4-b rasm) joylashtiriladi. Ikki
qator joylashtirish chiqarish patrubkasi tomonida joylashgan chiqarish kla-
panining sterjenini jadal isishiga olib keladi. Bir xil nomlangan klapan-
a) b)
9.4-rasm. Bir silindrda to'rt klapanning
joylashish variantlari (a, b).
laming turii qatorlarda joylashgan
konstruksiyalarining keng tarqali-
shi bu holat bilan bog'langan.
Klapanlaming yuritish sxe-
malarini tanlashda gaz taqsimlash
mexanizmining harakatlanuvchi
elementlarining massalarini iloji
boricha kamaytirishga va uning
umumiy bikrligini oshirishga in-
tiliniladi.
Gaz taqsimlash mexanizmlari
taqsimlash valining joylashishi
bo'yicha pastda yoki o'rtada
(9.5-rasm) va yuqorida (9.6-rasm)
joylashganlarga ajratiladi. Quyi
taqsimlash vallari karterda o'rnatiladi.
V simon konstruksiyalarda ular,
480
odatda, silindriar blokining og'ish oralig'iga joylashtiriladi. Taqsimlash van-
ning quyi joylashishi konstruksiyasining soddaligi va yuritmasining ixchamligi
sababli keng miqyosda qo'llanilgan va qo'llanilmoqda. Uning jiddiy kamchiligi
bo'lib, harakatlanuvchi elementlari massalarining nisbatan ko'pligi va
mexanizmning umumiy bikrligini kamaytiradigan bo'ysunuvchi uzun shtan-
ganing mavjudligi hisoblanadi. Bunga bog'liq holda taqsimlash vallarini iloji
boricha blokning yuqori qismiga joylashtirishga intiliniladi.
Yuqori taqsimlash vallari silindriar blokining kallagida joylashtiriladi;
bunda klapanlaming yuritish uchun bitta (9.6-g, d rasm) yoki ikkita
(9.6-е/ rasm) taqsimlash vallari ishlatilishi mumkin.
Quyi taqsimlash vali ko'pincha tishli juft yordamida bevosita tirsakli
valdan aylanma harakatga keltiriladi (9.7-я rasm). Taqsimlash va tirsakli
9.5-rasnt. Taqsimlash valining quyi (a) va yoki o'rtada (6) joylashishi.
9.6-ra.w. Taqsimlash valining yuqorida joylashishi: bitta (a, d), ikkita (e, f).
481
9.7-rasm. Quyidagilar yordamida quyi taqsimlash valiga yuritma:
a — tishli juft; Л — oraliq shesternalar; d — zanjirli uzatma;
/ — tirsakli val; 2 — kulachokli val; 3 — oraliq shesterna; 4 — zanjir.
9.8-rasm. Yuqori taqsimlash vallariga yuritma (a...g):
/ — tirsakli val; 2 - kulachokli val; 3 — oraliq val; 4 - oraliq shesternalar;
5 - taqsimlash val yulduzchasi; 6 - zanjir; 7 — zanjir tebranishini tinchlantirgich;
8 — moy nasosi yuritmasining yulduzchasi; 9 — tirsakli val yulduzchasi; 10 — zanjir
tarangfagichi boshmog'i; 11 — zanjir taranglagichi; 12 — tirsakli val shkivi; 13 — suyuqlik
nasosi shkivi; 14 - taranglagich rolik; 15 - taqsimlash val shkivi; 16 — tishli tasma.
vallarning markazlari orasidagi masofa ko‘p bo‘lganida yuritmaga oraliq
shesterna (tishli g‘ildirak) kiritilishi (9.7-/> rasm) yoki zanjirli uzatma
ishlatilishi mumkin (9.7-rf rasm). Ishlashida ilashish ravonligini oshirish
va shovqinni pasaytirish uchun shesternalarning tishlari qiya qilib yasaladi.
Bu maqsad uchun taqsimlash valining shestemasi ko‘pincha tekstolitdan
tayyorlanadi (shesterna butunligicha yoki faqat uning gardishi) va shester-
naning moduli iloji boricha kichik qilib tanlanadi.
Yuqori taqsimlash vallari konussimon va vintsimon shestemali oraliq
vallar tizimi (9.8-o rasm), silindrik shesternalar (9.8-Л rasm), zanjir (9.8-
d rasm) yoki tishli tasma (9.8-e rasm) yordamida harakatga keltiriladi. Oraliq
482
valli yuritmalar ishlashda ishonchli hisoblanadi, lekin konstruksiyasi mu-
rakkab, shestemalaming ilashishini sinchiklab (puxta) rostlash talabi qo'yiladi.
Silindrik shestemalardan tashkil topgan uzatmalar ko'p sonli shestemalaiga
ega bo'ladi, ular dvigatelning metall sig'imiga salbiy ta’sir qiladi.
Zanjirli uzatmalar afzalliklariga quyidagilar kiritiladi:
• tirsakli va taqsimlash vallarining markazlari orasidagi masofa ko'p
bo'lganda aylanishlarning uzatish imkoni;
• ishlashida shovqinning nisbatan kamligi;
• konstruksiyaning soddaligi;
• yuritma massasining kamayishi.
Tishli va vtulka-rolikli ikki qaiorli zanjirlar o'rnatiladi. Vtulka-rolikli ikki
qatorli zanjir arzon bo'lishi tufayli keng tarqalgan. Zanjirli yuritmaning asosiy
kamchiligiga yuklamaning keskin o'zgarishida zanjiming titrashi (tebranishi),
shuningdek, foydalanish jarayonida esa zanjirning yeyilishi va cho'zilishi kiradi.
Shuning uchun zanjirli yuritmada taranglash tuzilmasini (lenikslar) va zanjir
tebranishining tinchlantngichini bo'lishi, albatta, zarur hisoblanadi. Zamo-
naviy tezyurar dvigatellarda zanjir o'rniga shisha yoki sim kordli sintetik
ashyolardan tayyorlangan tishli tasmali uzatmalar keng tarqalgan. Tishli
tasmali yuritma moylashni talab qilmaydi va yetarlicha ko'pga chidamli-
ligi, rostlashlarning barqarorligi, narxining kamligi, shovqin darajasi-
a) b)
9.9-rasm. Rosllanadigan fazali gaz taqsiuilash iiiexanizinlari.
ning pastligi bilan ajralib turadi. Silindrik tishli shkivlardan, shu jumladan
taranglagich rolikdan chiqib ketishidan u chiqiq bilan himoyalanadi.
Dvigatelning ishlash paytida gaz taqsimlash fazalarini operativ
o'zgartirishga imkon beradigan GTM ning bir qator konstruksiyalari
mavjud. Buning uchun klapan ko'tarilish fazasini rostlaydigan gaz taqsim-
lash mexanizmlari ishlatiladi, unda klapanning ochilish va yopilish payti
kulachokning aylanish o'qi (taqsimlash vali) va richagning tebranish o'qi
holatini o'zaro o'zgartirish bilan rostlanadi. Ular ikki variantda bajariladi.
Birinchi variantda rostlanadigan element bo'lib tayanchlarning ekssentrik
teshiklarida aylanadigan taqsimlash vali / (9.9-o rasm) hisoblanadi,
ularning burchak holati tirsakli valning aylanishlar chastotasiga bog'liq
holda ijro etuvchi tuzilma 3 bilan o'rnatiladi. Ikkinchi variantda fazalarni
483
rostlash (9.9-6 rasm) qo'zg'almas tayanchlarda aylanadigan taqsimlash
valining kulachoklariga nisbatan richag 4 holatini o'zgartirish bilan amalga
oshiriladi.
Taqsimlash vali quyi joylashganda klapanlarning yuritish kulachok 1,
turtkich 2, shtanga 3 va koromislo 4 bilan amalga oshiriladi (9.5, <s-rasmga
qarang). Ko'pchilik holatlarda kiritish va chiqarish klapanlari bitta taqsimlash
validan harakatga keltiriladi. To'rt klapanli mexanizmning ikki qatorda joy-
lashgan bir xil nomlangan klapanlarining yuritish yuqoridagiga o'xshash
bajariladi, lekin bunda koromislo / (9.5-6 rasm) yo'naltiruvchi ustun 3 da
siljiydigan ko'ndalang bog'lovchi traversa 2 ga ta’sir qiladi. Bir xil nomlan-
gan klapanlarning alohida qatorda joylashishida ular ayrisimon koromislo
bilan yuritiladi (9.18-e rasmga qarang); kulachoklaming klapanlarga bevosita
ta’sirida (9.6-J rasmga qarang); yoki bo'ylama traversa orqaii.
Taqsimlash vallari yuqorida joylashgan holatida klapanlarning yuritma-
si quyidagi usullarda amalga oshiriladi:
• klapanlar bir qator joylashganda—bevosita taqsimlash vali kula-
choklaridan (9.6-J rasmga qarang);
• bir silindrda ikki klapan ikki qatorda joylashganda: 1) ikkita taqsim-
lash vallari bo'lgan holatda — bevosita taqsimlash valining kulachoklari-
dan (9.6-e rasmga qarang); 2) bitta taqsimlash vali bo'lgan holatda —
koromislo (9.6-6 rasmga qarang), bo'ylama traversa yoki ayrisimon ko-
romislolar orqaii (9.18-e rasmga qarang).
Uch klapanli mexanizmlaming klapanlarini yuritish ikki taqsimlash
vallaridan kulachoklaming klapanlaiga bevosita ta’sir qilishi bilan amalga
oshiriladi.
9.2. GAZ TAQSIMLASH MEXANIZMINING ELEMENTLARI
Taqsimlash valining chala mahsuloti keyinchalik nusxa bo'yicha ta-
yanch bo'yinlari va kulachoklariga mexanik ishlov berish bilan shtamp-
larda bolg'alash bilan olinadi. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellarning
taqsimlash valiga qo'shimcha o't oldirishning taqsimlagichi va moy nasosi-
ning yuritish uchun vintsimon shesterna, shuningdek, benzin nasosini
yuritish uchun ekssentrik joylashtiriladi.
Taqsimlash vallari yoki kam uglerodli (15X, 20X, 15XH2M,
12XH3A), yoki o'rtacha uglerodli (40, 45, 45X) po'latlardan tayyorla-
nadi. Kam uglerodli po'latlar ishlatilganda kulachoklar, tayanch bo'yinlar,
ekssentriklar, shesternalar HRC 50...60 qattiqlikkacha sementlanadi.
O'rtacha uglerodli po'latlar ishlatilgan holatda, bu elementlar 2...6 mm
qalinlikda yuqori chastotali tok bilan toblanadi. So'ngra kulachoklar va
tayanch bo'yinlar silliqlanadi hamda yaltiratiladi. Tayanch bo'yinlar soni
valning bikrligini yetarlicha ta’minlaydigan sharoitdan kelib chiqqan holda
tanlanadi, odatda, ular tirsakli valning o'zak tayanchlari soniga teng bo'ladi.
Taqsimlash valining quyi joylashishida tayanch bo'yinlarning podshipnik-
lari bimetallik qilib (COC 6-6 qotishmani quyish bilan) yoki karter yoki
blokka bosib o'rnatiladigan ajralmasiz aluminiy qotishmasidan tayyorlanadi.
484
Taqsimlash vallarining yig'ish oson bo'lishi uchun tayanch bo'yinlarining
diametrlari valning oldi uchidan orqa uchigacha kamaytiriladi. Taqsimlash
valining kallakda joylashishida ajralmali podshipniklar ishlatiladi, ular
aluminiy qotishmasidan quyilgan bo'lsa, tayanch ustunlarda bevosita bajari-
ladi (tayyorlanadi). Cho'yanli ustunlarda antifriksion qotishma quyilgan
ichquymalar o'rnatiladi. Quyi taqsimlash vallarining podshipniklariga moy
karter to'siqlaridagi kanallar bo'yicha keltiriladi. Yuqori joylashgan vallar-
ning podshipniklariga valning ichki bo'shlig'i va uning tayanch bo'yinlaridagi
va kulachoklardagi teshiklar orqaii keltiriladi. Quyi taqsimlash vali o'q
yo'nalishi bo'yicha po'lat yoki bronza tirak flanes 7 bilan qaydlanadi
(9.10-rz rasm). Zarur bo'lgan o'q chizig'i yo'nalishidagi tirqish distansiya
shaybasi 2 bilan ta’minlanadi. Bir qator traktor dvigatellarida valning bir
tomoni podshipnik 7 ning aylana chiqig'i bilan (9.1O-7> rasm), ikkinchi
tomoni esa rostlash bolti 2 bilan qaydlanadi. Boltning o'rniga o'q chizig'i
yo'nalishida taqsimlash valining o'zgarmas holatini-ta’minlaydigan prujinali
tiigak o'rnatilishi mumkin. Podshipniklarning qopqoqlari ajralmali bo'lganda
yuqori vallar podshipnikning yon yuzasiga tayanadigan aylana chiqiq
7 bilan qaydlanadi (9.10-d rasm). _
9.10-rasm. Taqsimlash valining o'q chizig'i bo'ylab siljishini qaydlash:
a — bronza tirak flanes bilan; b — podshipnikning aylana chiqig'i va rostlash bolti
bilan; d — aylana chiqiqlar bilan.
Klapanlar (9.11-rasm) yuqori dinamik yuklama va harorat ta’sirida
bo'ladi. Kiritish klapani kallagining harorati yuqori kuchlanishli ish re-
jimlarida 300...420”C ga erishadi. Uiarni tayyorlash uchun 38XC, 40XH,
50XH, 40XH2MA, 40X9C2, 40X10C2M po'latlar ishlatiladi. Uchqundan
o't oldiriladigan dvigatellarda chiqarish klapanlari kallagining o'rtacha
harorati 8OO...85O°C (dizellarda 5OO...6OO°C) ga yetadi.
Bunga bog'liq holda chiqarish klapanlari issiq bardosh, zanglashga chidamli
qotishmalardan tayyorlaniladi: 30X13H7C2, 45X14H 14B2M, 45X22H4M3,
485
ЭП 322, 55> 20Г9АН4.
Uzoqqa va yeyilishga chidam-
liligini oshirish uchun kla-
pan kallagining ishchi sathi-
ga (9.1 \ d rasm) va steijeni-
ning yon yuzasiga (9.11-Л
rasm) ЭП 869 (stellit),
ВЗК, X20H80 (nixrom)
qotishmalar qoplanadi. Ayrim
hollarda steijen oiqa tomoniga
bu qotishmalardan tayyor-
langan qalpoqcha kiygiziladi
(9.1 l-o rasm). Ko'p hollarda
klapan konstruksiyasining
narxini pasaytirish uchun
faqat klapan kallagi issiq
bardosh ashyodan, sterjeni
esa keyinchalik payvandlash
bilan 40XH po'latdan tayy-
orlanadi.
9.11-rasm. Dvigatellarning klapanlari:
a,e—yassi; />—qavariq; <7—lolasimon.
Chiqarish klapanlarini loyihalashda ularning uzoqqa chidamliligini oshi-
radigan quyidagi konstruktiv usullardan foydalaniladi: • turii ashyolarning
aralashmasi (kombinirlangan) dan, • maxsus qoplamalardan foydalanish,
• klapan kallagining sovishini jadallashtirish, • klapanni majburiy burash
va boshqalar.
Klapanlar kallagining shakliga bog'liq holda yassi (9.1 l-a, e rasm),
qavariq (9.11-A rasm) va lolasimon (9.1 \-d rasm) turlariga
bo'linadi.
Yassi (tarelkasimon) klapan taqqoslanganda kallagining qalinligi, ster-
jenidan kallagiga o'tish radiusining kichikligi va kallak yon yuzasining
yassiligi bilan farqlanadi. Bunday shakldagi kallak tayyorlashda sodda
bo'lganligi uchun qo'llanilishda afzallikka ega.
Kallakning qavariq shakli chiqarish klapanlari uchun xususiyatli
hisoblanadi. Bunda ishlatilgan gazlaming chiqarish paytida silindr tomo-
nidan klapanning atrofidan oqib o'tishi yaxshilanadi, kallakning bikrligi
ortadi, biroq uning massasi va issiqlik qabul qiluvchanligi ko'payadi.
Yangi zaryadning silindiga kirishida gidravlik yo'qotishlarning kamayti-
radigan egikli yoki lolasimon shaklli kallaklar bilan kiritish klapanlari
bajariladi. Bunda klapan massasi kamayadi, lekin kallakning issiqlik qabul
qiluvchanligi va uning tayyorlash mehnat sig'imi ortadi.
Klapanning sterjenidan kallagiga o'tish qismi kallak bikrligini ortti-
radigan va klapanning qizishida raxining tob tashlashini bartaraf qiladigan
katta radius bilan bajariladi. Bir vaqtning o'zida silindrning to'ldirish
paytida yangi zaryadning klapan atrofidan oqib o'tishida gidravlik
yo'qotishlar kamayadi. Kallak qoidaga ko'ra, balandligi 2 mm bo'lgan
silindrik belbog'chaga ega, u zichlovchi raxini qayta silliqlashda klapanning
486
asosiy o'lchami dN ni saqlab qolishga imkon beradi, kallak bikrligini
orttiradi va rax qirrasini kuyishdan saqlaydi. Rax burchagi a, chiqarish
klapani uchun 45°C ni, kiritish klapani uchun esa 30 va 45°C ni tashkil
etadi. Rax burchagi 30"C ga teng bo'lganda ay=45Dga nisbatan klapanning
bir xil ko'tarilishida o'tish kesimining katta bo'lishini ta’minlaydi. Klapan
kallagi raxini burchagi o'rindig'i raxinining burchagidan 0,5...Г ga kam
qilib bajariladi. Bu raxning tashqi qirrasi bo'yicha klapan va o'rindiq
orasida kontaktni ta’minlaydi va tez ishqalab moslashishini va klapanning
o'rindiqqa zich o'tirishini kafolatlaydi.
Sterjen tomonidan kallakka konussimon shakl beriladi (9.11 -a rasm).
Konus asosida raxida burchak 12... 15° ni tashkil etadi, bu silindrning
to'ldirishda atrofidan oqib o'tishning yaxshi sharoitini ta’minlaydi.
Chiqarish klapanlari uchun bu burchak 20...25° ga yaqin. Sterjen
diametri 8 klapanning ochilishida paydo bo'ladigan yonlama kuch katta-
ligiga va, shuningdek, klapan kallagidan sterjen orqali olib ketilishi kerak
bo'lgan issiqlik oqimining kattaligiga ham bog'liq. Yonlama kuch mavjud
bo'lmaganida (turtki orqali yuritma bo'lgan holatda) yoki ularning ko'p
bo'lmagan kattaligida (koromislo orqali yuritma) kiritish klapanining
sterjeni kichik diametrli qilib tayyorlanadi.
Bevosita yuritmada sterjen katta yonlama kuchni qabul qiladi va 8
qiymat kattalashtiriladi. Chiqarish klapanining sterjeni ham katta 8 bilan
bajariladi. Klapanning uzunligi keng miqyosda o'zgaradi va uning kallakda
joylashishiga, yetarlicha uzunroq I, ga yo'naltiruvchi vtulkaning hamda
klapan prujinasining o'rnatilishiga bog'liq. Sterjenning yuqori qismida joy-
lashadigan suxarik ostidagi yo'nilgan ariqchaning shakli va balandligi klapan
prujinasi tarclkasini mahkamlash tuzilmasi konstruksiyasiga bog'liq. Odat-
da, lining balandligi klapan sterjenining diametriga teng.
GTM da aniqlovchi o'lchov bo'lib kiritish klapani bo'g'zining dia-
metri dh hisoblanadi (9.13-6 rasm). db kattalikka bog'liq holda klapan
mexanizmi asosiy elementlarining konstruktiv o'Ichamlari quyidagi statik
nisbatlar bilan aniqlanadi (9.11-rasmga qarang): d, ~ db kiritish klapani
uchun; dt = (0,76...0,9)dft chiqarish klapani uchun; di = (1,12... 1,16)dft
kiritish klapani uchun; d„ = (0,79...0,92)^ chiqarish klapani uchun;
8= (0,16—0,25)di, yonlama kuch mavjud bo'Imaganda; 8= (0,3...0,4)^
yonlama kuch ta’sir qilganida; /= (2,5...3,5)dA; o = (0,08...0,12)dA;
b = (0,05...0,12)<4; r, = (0,25...0,35)^ yassi va qavariq klapan kallagida;
r, = 0,5 db gacha lolasimon kallakda.
Klapanlar konstruksiyasining ishlab chiqishda (ayniqsa, chiqarish) is-
siqlikning olib ketish va ularning issiqlik holatini me’yorida ushlab turish
eng muhim masala bo'lib hisoblanadi. Klapandan issiqlikning asosiy qismi
o'rindiq orqali olib ketiladi, shuning uchun birinchi galda lining eng
maqbul sovitilishi ta’minlanishi kerak. Issiqlik olib ketilishini klapan ster-
jenining diametrini (9.1 l-b rasm) va uning yo'naltiruvchi vtulkasining
uzunligini ko'paytirish hisobiga ham jadallashtirish mumkin. Klapan ster-
jenining qizishida uning vtulkada qadalishini bartaraf qilish uchun kallagi
oldidagi diametri kichiklashtiriladi (9.11-6 rasm), yoki vtulka ichki konus
487
9.12-rastrt. Klapan prujinasining mahkamlash elementlari (a, b, <1, e, f ).
bilan bajariladi (9.11-e rasm). Chiqarish klapanlarining issiqlikdan yuklan-
ganligini kamaytirish uchun bir qator konstruksiyalarida issiqlikning majburiy
olib ketilishi amalga oshiriladi. Bunda klapanning ichi bo‘sh qilib yasaladi
va 50...60% erish harorati 97°C bo'lgan natriy tuzi bilan to'ldiriladi (911-
e rasm). Klapanni harakatlanishida suyuq natriyning aralashishi hisobiga
kallagidan sterjenga issiqlik uzatilishi jadallashadi.
Klapan — o'rindiq tutashmasidagi raxning ko'pga chidamliligi va ish-
lash ishonchliligini oshirish uchun klapan kallagi o'rindiqqa nisbatan
buralishi kerak. Bu maqsad uchun ko'pehilik dvigatellarda suxariklar
qo'shimcha konussimon vtulka 4 da qisiladi (9.12-d rasm), u pastki yon
yuzasi bilan tarelkaning yassi tubiga tayanadi. Bu sathda paydo bo'ladigan
ishqalanish momenti katta emas va titrashida vaqtning ayrim davrida u
nolgacha kamayishi mumkin, bu klapanning burilishiga imkon beradi.
Ba’zan klapanning burilishi uchun maxsus mexanizm ishlatiladi.
Avtotraktor dvigatellarining ko'pehiligida klapanda prujina qirqimli
suxarik I va tayanch tarelka 2 bilan mahkamlanadi (9.12-rasm). Klapan-
dagi aylana o'yiqning soddaroq shakli galtelili silindrik hisoblanadi
(9.12-o,/rasm). Silindrik aylana o'yiqning murakkabroq shakli — bir yoki
ikki belbog'ligi ham ishlatiladi (9.12-6, d rasm).
Ayrim konstruksiyalarda klapan sterjenidagi o'yiq konus shaklida ba-
jariladi (9.12-J rasm), suxariklar esa klapanlarning ichki konus hisobiga
ushlab turadi. Bu katta radiusli galtelining mavjudligi tufayli sterjenda
kuchlanishlar kontsenratsiyasini kamaytirishga imkon beradi. Suxariklarning
konus burchagi 10... 15° ni tashkil etadi, ularning balandligi esa taxmi-
nan steijen diametri 8 ga teng. Tarelkadan pastda klapan steijenida prujina
halqa 3 o'rnatilishi mumkin (9.12-0 rasm), u sterjen uchining yoki
488
9.13-rmm. Klapanlar o‘riiidig*i
prujinaning sinishida klapanni silindr ichiga tushishiga qarshilik qiladi (to‘siq
bo‘ladi). Klapan prujinasining mahkamlash detallarini tayyorlash uchun
kam uglerodli po'latlar ishlatiladi. Barcha dvigatellarda prujinalar blok ka-
llagiga maxsus shtamplangan po'lat tarelka orqali tayanadi.
Klapanlar o'rindig'i (9.13-rasm) ko'p jihatdan klapanlar kallakla-
rining ishlash sharoitiga o'xshash sharoitda ishlaydi. Ularni tayyorlash
uchun maxsus legirlangan cho'yanlar yoki issiqbardosh qotishmalar ish-
latiladi. Chiqarish klapanlarining ishchi sathi ba’zan qiyin eriydigan ashyo
qatlami bilan qoplanadi. Klapan tarelkasining solishtirma yuklamasi uni
o'rindiqqa urilishida 113 MPa ga yetadi, statik yuklama esa — 49 MPa. Bu
o'rindiqni faqat aluminiy qotishmali silindrlar kallagiga emas cho'yan
kallakka ham o'rnatish maqsadga muvofiqligi bilan shartlangan.
O'rindiqning chala mahsuloti qum-tuproq shaklga quyiladigan mah-
sulot ko'rinishida olinadi, keyinchalik alohida halqalarga ajratib kesiladi.
O'rindiqqa charxlash burchagi 15, 45 va 75° bo'lgan asbob bilan ishlov
berilganda o'rindiqning zichlovchi belbog'i 45° burchakka va kengligi 2
mm ga ega bo'lsa yaxshi natija olinadi (9.13-я rasm). Halqaning tashqi sathi
silindrik (9.I3-ft rasm) yoki konussimon qilib bajariladi (9.13-cf rasm).
O'rindiq kallakka bosib o'rnatishdagi taranglik hisobiga kallak ashyosining
qo'shimcha chekanka qilish bilan mahkamlanadi (9.13-e rasm). Po'latdan
yasalgan o'rindiqlarda o'rindiqning yuqori qismi qo'shimcha ravishda yu-
maloqlashtiriladi (9.13-f rasm).
Silindrik va konussimon o'rindiqlar bosib o'rnatilishida ularning tashqi
sathlarida aylana chuqurcha yo'niladi (9.13-ft//-rasm), bosib kiritish nati-
jasida ularga kallak metalli oqib kiradi. Silindrik o'rindiq uyaga tirakkacha
bosib o'rnatiladi, konussimon o'rindiq esa 0,04 mm gacha bo'lgan yon
yuza tirqishi bilan (9.13-J rasm). O'rindiq devorining qalinligi
^>=(0,08—0,15)dh, balandligi ft,,=(0,16—0,25)db. Bosib o'rnalishda tarang-
lik o'rindiq tashqi diametridan 0,0015—0,0035 ni tashkil etadi.
Yo'naltiruvchi vtulkalar (9.11-rasmga qarang) ishqalanishni kamaytiruv-
chi plastinkasimon grafitli kulrang cho'yanlardatv, bronzadan va xromli yoki
xromnikelli qizdirib biriktirilgan keramikadan tayyorlanadi. Yeyilishga chidam-
lilik va ishqalanishni kamaytiruvchi xususiyatini oshirish uchun qizdirib
biriktiriladigan vtulka kolloid grafit tashkil etgan eritmali moyda sulfidlanadi
va grafitlanadi. Vtulkaning g'ovakli strukturasi moyni yaxshi ushlab turishga
489
9.14-rasm. O'ramlar qadami doimiy (a) va
o'zgaruvchan (Л) bo'lgan klapan prujinalari;
(d) konussimon prujina.
imkon beradi. Kiritish klapanlarining steijenlari bo'yicha moyning silindrga
tushishini bartaraf qilish uchun ularning steijenlari moy — benzinga bar-
doshli rezina manjet 5 lar bilan zichlanadi (9.l2-/~ rasmga qarang).
Yo'naltiruvchi vtulkalar konstruktiv jihatdan tashqi konusli (9.11-0 rasmga
qarang), ichki konusli (9.1 l-d rasmga qarang), yelkali (заплечиками 9.11-
b,d rasmga qarang), prujinasimon ushlab turish halqasi osti o'yiqli 1 (9.11-
a rasmga qarang) qilib bajariladi. Vtulka devorining qalinligi 2,5...4 mm ga
teng qilib bajariladi. Vtuikaning uzunligi klapan steijenining diametri va
uzunligiga bog'liq va I, = (1,75...2,5)<4 oralig'ida bo'ladi. Yo'naltiruvchi
vtulka va klapan steijeni orasidagi tirqishning kattaligi: kiritish klapani uchun
Д= (0,004...0,01)5; chiqarish klapani uchun Д= (0,006...0,012)5.
Klapanlar prujinasi (9.14-rasm) keskin o'zgaruvchan dinamik yuk-
lamalar sharoitida ishlaydi. Pru-
jinani tayyorlash uchun di-
ametri 3...6 mm bo'lgan C65,
С65Г yoki 50ХФА po'lat sim-
lar ishlatiladi. Prujina toblanadi
va HRC 40...48 qattiqlikkacha
bo'shatiladi. Prujinaning oxiigi
o'ramlari bin-biriga tekkunicha
yaqinlashtiriladi va halqasimon
tayanch sath olish uchun sil-
liqlanadi. Toliqish mustahkam-
iigini oshirish uchun prujina
po'lat pitra bilan purkaladi.
Zanglashdan himoyalash uchun
prujina oksidlanadi, ruxlanadi
yoki kadmiylanadi O'ramining
qadami t prujina-ning butun
uzunligi bo'yicha ko'pincha bir
xil qilib tayyorlanadi (9.14-0
rasm). Biroq rezonans paydo
bo'lishi mumkin bo'lsa, u holda
prujina o'zgaruvchan qadam bi-
lan ishlatiladi (9.14-
Arasm). Qadam yoki prujinan-
ing qo'zg'almas uchi tomoni
yo'nalishi bo'yicha yoki
o'rtasidan uning ikki uchi to-
mon o'zgaradi. Klapanning
ochilishida bir-biriga yaqin tur-
gan o'ramlar davriy ravishda
tegib turadi. Bunda ishchi
o'ramlar soni kamayadi, pru-
jinaning bikirligi va tebranishin-
ing xususiy chastotasi mos holda
9.15-rasm. Shtangalar (a, b).
490
kattalashadi. Bu maqsad uchun ba’zan konussimon prujinalar ishlatiladi
(9.14 г/ rasm). Zamonaviy dvigatellarning prujinali tugunida ko‘pchilik hol-
larda har bir klapan uchun ikkitadan prujina ishlatiladi, bu gabaritini
kamaytiradi va tugunning ishonchliligini orttiradi. Ichki va tashqi prujina
o‘ramining yo'nalishi yoki qarama-qarshi bo'lishi kerak yoki bir prujinan-
ing o'rami boshqasining o'ramlari orasiga tushib qolishini bartaraf qilish
uchun ularning o'ralish burchaklari farqlanishi kerak.
Shtangalar kam uglerodli po‘latdan yoki aluminiy qotishmasidan tay-
yorlanadigan quvur kesimi ko'rinishiga ega bo'lgan sterjen (9.15-rasm).
Sterjenning yuqori va pastki uchlariga, pastki qismida sferik sath, yuqori
qismida koromisloning yuritma tugunining konstruksiyasiga bog'liq holda
sferik kallak (9.15-rz rasm) yoki sferik uyaga ega bo'lgan (9.15-6 rasm)
po'lat uchliklar bosib o'rnatiladi.
Uchliklaming tayanch sathlariga HRC 50...60 bo'lguncha issiqlik ishlovi
beriladi, silliqlanadi va yaltiratiladi. Bir qator dvigatellarning uchliklari
turtkichdan koromisloga moy uzatish uchun teshikli qilib bajariladi
(9.16-z rasm).
Turtkichlar taqsimlash valining kulachoklandan klapanlarga harakat-
ni uzatish uchun xizmat qiladi. Turtkichlar kulachokdan uzatiladigan
kuchning yonlama tashkil etuvchisi bilan yuklanadi. 9.16-rasmda turli
9.16-rasm. Turtkichlar:
a, h — yassi tayanch sathli qo‘ziqorinsimon; d — sferik tayanch sathli
qo'ziqorinsimon; e, f - sferik tayanch sathli silindrik; g — silindrik rolikli;
h — qavariq richagli; i — richag rolikli; j — gidravlik.
491
ko'rinishdagi turtkichlar tasvirlangan: tayanch sathlari yassi (9.16-я, b rasm)
va sferik (9.16-d rasm) qo'ziqorinsimon', tayanch sathlari sferikli silindrik
(9.16-e rasm); rolikli silindrik (9.16-g rasm); richakli qavariq (ЭЛЬ-h
rasm) va rolikli (9.16-/ rasm). Turtkichning kallagi va kulachok orasida
mumkin bo‘lgan qiyshayishini kamaytirish va turtkichning bir tekis yey-
ilishini ta’minlash zarur bo‘lgan aylanishini ta’minlash uchun tayanch
sathi sferik qilib bajariladi (R=75O... 1000mm), kulachok esa tashkil etu-
vchisini val o'q chizig'iga 7'... 15' burchak qiyaligi bilan konussimon qilib
bajariladi (9.16-J rasm). Bu maqsad uchun turtkichning bo'ylama o'q
chizig'i kulachokning simmetriya o'q chizig'iga nisbatan e miqdoiga siljiti-
ladi (9.16-6 rasm). Turtkich steijeni va yo'naltiruvchi orasidagi tirqish
0,01...0,08 mm oralig'ida yotadi. Turtkichlarning moylash shtanga bo'ylab
oqib tushadigan moyning sachrashi orqali amalga oshiriladi. Turtkich
(9.16-6 rasm) dizelning bosimini kamaytirish uchun ishlatiladi. Barmoq
1 ni burab turtkich yuqoriga A kattalikka siljitiladi va dvigatelning ishga
tushirish paytida klapanni (tirsakli valning buralishini osonlashtirish uchun)
majburan ochadi. Turtkichlar shtanganing sferik kallagi tayanishi uchun
sferik uyali qilib tayyorlanadi. Kallak va uya orasida ponasimon tirqish hosil
bo'lishi uchun uya sferasining radiusi rt kallak radiusi r2 dan 0,2...0,3 mm
ga katta qilib bajariladi (9.16-/"rasm).
Bir qator dvigatellarda GTM da issiqlik tirqishidan holi bo'lishga
imkon beradigan gidravlik turtkichlar o'rnatiladi, ulardan birining
konstruksiyasi 9.16-/ rasmda keltirilgan. Turtkich korpusi 1 ning ichida
kallagi 2 bilan plunjer 3 joylashgan, unga klapan yuritmasining shtangasi
tayanadi. Plunjer prujina 5 bilan shtangaga doimiy qisilgan. Plunjerning
ichki bo'shlig'i moy magistral! bilan tutashgan. Plastinkasimon klapan
4 ochiq bo'lganda plunjer ostidagi bosim moy magistralidagi bosimga teng
bo'Iadi. Turtkichning ko'tarilishining boshlanishida plunjer ostidagi bosim
keskin ko'tariladi, klapan 4 berkiladi va kuch shtangaga, koromisloga va
klapanga uzatiladi. Gidravlik turtkich faqat qovushqoqligining haroratini
egri chizig'i yassi bo'lgan toza moylarda ishonchli ishlaydi.
Taqsimlash vallari yuqorida joylashganda klapanlar bevosita kulachokdan
yuritiladi (Э.Ь-d, f rasm), yoki ustun 2 da siljiydigan yo'naltiruvchi stakan
I orqali (9.17-я rasm), yoki bir yelkali richag orqali (9.17-d,e rasm). Bir
9.17-rasm. Taqsimlash vali yuqorida joylashganda klapanlaming yuritmasi (a, b, d, e).
492
yelkali richaglar yassi (9.17-6 rasm) yoki sferik (9.17-r/, e rasm) tur-
tkichlar bilan ta’minlangan. Ular umumiy o'qda (9.17-6 rasm) yoki
xususiy tayanchlarda (9.17-rT, e rasm) joylashgan. Bir yelkali richaglar
sferik tayanchda maxsus prujina bilan ushlab turiladi. Turtkichlar kam
uglerodli 15 va 30 po'latlardan, kam legirlangan 15X va 20X po'latlardan,
xromnikelli 12XH3A po'latlardan va cho'yandan tayyorlanadi. Cho'yan
turtkichlarning tayanch sathlari oqartiriladi. Kam uglerodli po'latlardan
tayyorlangan turtkichlarning yoni va ichki sathlari sementlanadi va HRC
50...60 gacha toblanadi. O'rtacha uglerodli po'latlardan tayyorlanganda yu-
qorida ko'rsatilgan qattiqlikkacha yuqori chastotali tok bilan toblanadi. Toblangan
po'lat turtkichlarning tayanch sathlari legirlangan oqartirilgan cho'yan
bilan qoplanadi (9.17-r/, e rasm).
Koromislolar ikki yelkali (9.18-c, b rasm) yoki ayrisimon richag
(9.18-e rasm) ko'rinishiga ega. Barcha silindrlatga yoki silindriar guruhiga
umumiy kallak bo'lgan dvigatellarda koromislolar umumiy bo'lgan quvur-
simon kesimli qo'zg'almas po'lat o'qda joylashadi, undagi bo'shliq moy
keltirish uchun foydalaniladi. Koromislolar qalayli bronzadan tayyorlan-
gan vtulkalar o'qida aylanadi. Koromislolaming o'q chizig'i bo'yicha siljishini
cheklash uchun ular orasiga tiigak silindrik prujina o'rnatiladi. Koromis-
lolar 20X, 40X, 45 po‘!atlardan shtamplanadi, tayanch sathlariga HRC
50...60 gacha termik ishlov beriladi. Varaq po'latlardan shtamplangan
yengil turdagi koromislolar ham ishlatiladi. Bunday koromislolar silindr-
iar bloki kallagiga bosib o'rnatilgan xususiy ustunga mahkamlangan sferik
yoki yarim sferik tayanch yaqinida tebranadi (9.18-J rasm). Shtanga tomo-
nidan koromisloga otvertka uchun kesikka yoki maxsus kalit uchun o'yiqqa
ega bo'lgan rostlovchi bolt 1 burab kiritiladi (9.18-я, b rasm). Rostlovchi
bolt kontigayka bilan qotirib qo'yiladi. Koromislolaming yelkalari nisbati
lK/lr= (1,4—1,75) (9.18-6 rasm).

9.18-rasm. Koromislolar (a, b, d, e).
493
Koromisloning ma’lum burchakka burilishida koromislo tumshug'idagi
silindrik sath klapan steijeni bo‘yicha sirpanadi. Bunda paydo bo‘ladigan
ishqalanish kuchi steijenning egilishini keltirib chiqaradi, uning katta-
ligini kamaytirish uchun ba’zan koromislo yelkasiga vint 2 burab kiritiladi
(9.18-6 rasm). Vintning sferik uyasiga segmentli kesilgan zoidir Jjuvala-
nadi. Bunday holatda segmentning sirpanishi uning klapan steijeni bo'yicha
siljishiga teng bo'ladi. Sirpanishning kamaytirish uchun uchlikning sferik
kallagini markazi koromisloning tebranish o'qi orqali o'tkazilgan, klapan
o'qiga perpendikular bo'lgan tekislikka nisbatan simmetrik joylashgan yoy
bo'yicha siljiydigan qilib koromislo o'qi joylashishi kerak.
Umumiy o'qda joylashgan bir yelkali richaglarga va koromislolatga moy
o'qning ichki bo'shlig'idan mos kelgan kanal bo'yicha keltiriladi. Xususiy
tayanchi bo'lgan bir yelkali richaglar kulachoklardagi teshik orqali moy-
lanadi. Bir qator konstruksiyalarda moy turtkichdan koromisloga shtan-
gadagi teshik orqali keltirilishi ko'zda tutilgan. 9.18-zZ rasmda tasvirlangan
koromisloning ishchi sathlariga moy blokdagi moy magistrali 4 va ustun 5
dagi o'q chiziq va radial teshiklar bo'yicha keltiriladi. Podshipnik vtulkasi
va o'qi orasidagi tirqishdan oqib chiqadigan moy orqali koromisloning ikki
uchini sachratish usuli bilan moylash varianti ham bo'lishi mumkin.
9.3. GAZ TAQSIMLASH MEXANIZMINING
ASOSIY PARAMETRLARINI ANIQLASH
9.19-rasmda tasvirlangan klapan mexanizmining konstruktiv nisbat-
lari asosida statik ma’lumotlarga, asosan, GTM ning joylashishini hisobga
olgan holda uning asosiy elementlari ishlab chiqiladi.
9.3 I. GAZ TAQSIMLASH MEXANIZMI KLAPANINING
O'TISH KES1M1N1 ANIQLASH
Klapanlar bo'g'zining diametri ularning kallakda joylashtirish sharoiti
imkoniyatidan kelib chiqqan holda tanlanadi. Kiritish va chiqarish klapan-
lari bo'g'zining umumiy yuzasi Fr ning 25...40% ini tashkil etadi. Katta
qiymatlari chodirsimon va yarim sferik yonish kameralariga, kichik qiy-
matlari esa dizellarning yonish kameraliga va ponasimon kameralarga taal-
luqli. Kiritish va chiqarish klapanlari bo'g'zining diametrlarini nisbatlari
^.*ir=(L15...1,2)<4cW9 bo'lganda dvigatelning yaxshi bo'lgan ko'rsatkichlari
ta’minlanadi.
Shunday usul bilan aniqlangan klapan bo'g'zi diametrining o'tish
kesimi yetarliligi bo'g'iz va silindr kesimlarida oqimning uzilmaslik shar-
tidan kelib chiqqan holda hisoblangan gaz oqimining birinchi shartli o'rtacha
tezligi bo'yicha tekshiriladi (9.20-я rasm). Bunda gaz siqilmaydi, klapan
mavjud emas va yuzasi Fp bo'lgan porshen o'rtacha doimiy tezlik cp
bilan harakatlanadi deb hisoblanadi. Bunda i ta bir xil nomlangan klapan-
lar uchun bir silindr bo'g'zining o'tish kesimini yuzasi fb bo'lganda
oqimning uzilmaslik sharti P/A^CpFp ko'rinishiga ega, bundan
F'=cpFp(z/fc).
494
Zamonaviy avtotraktor dvigatellari
uchun kiritish bo‘g‘zidagi birinchi tezlik
k\/r=50...80 m/s, chiqarish bo‘g‘zida
esa PcM7=70...100 m/s ni tashkil etadi.
Uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatellar
uchun eng katta quwat rejimida ni
40 m/s dan kam bo'lgan kattaliklar-
gacha kamaytirish maqsadga muvofiq
emas, chunki bunda yonilg'ining purka-
lishi va bug'lanishi yomonlashadi.
ning yuqori tezlikla-rida kiritish traktida
gidravlik isrof had-dan tashqari katta-
lashadi.
Klapanning eng yuqori ko'tarilishi
AWirax > unine ochilishida /Wnlax
bo'g'zining o'tish kesimi yuzasi fh ga
teng bo'lish sharti bilan aniqlanadi.
Agar klapanning ko'tarilish kattaligi
AWmix=(0,23...0,30)db ni tashkil etsa,
bu shart ta’minlanadi, bunda: kichik
12.J5’
9.19-rasm. Klapan mexanizmining
konstruktiv nisbatlari:
S=(0,16—0,25) dh yonlama kuch mavjud
bo’lmaganda; 6=(0,3—0.4) dh yonlama
kuch ta’sir qilganda.
qiymatlari af~ 30° ga, katta qiymat-
lari esa af= 45° ga tegishli bo'ladi.
Kiritish klapanining raxi bo'yicha o'tkazish qobiliyati gaz oqimining
ikkinchi shartli o'rtacha tezligi bilan tekshiriladi. U ham oqimning uzilmas-
lik shartidan kelib chiqqan holda aniqlanadi. Bunda gaz siqilmas, klapan
kiritish takti davomida to'liq ochiq, porshen esa doimiy o'rtacha tezlik cp
bilan harakatlanadi deb qaraladi (9.20-h rasm). ,
9.20-rasm. Gaz oqimining 0‘rtacha shartli tczliklarini aniqlashga:
a - birinchi shartli tezlik k"; h - ikkinchi shartli tezlik k";
d - klapan raxi bo’yicha o’tish kesimining hisoblash uchun sxemasi
495
Bunda i ta bir xil nomlangan klapanlar uchun uning eng katta o'tish
kesimining yuzasi /Wmax bo'lganda oqimning uzilmaslik sharti
И%/П1ах = cr Fp kabi yoziladi, bundan /' = CP FP^fkinmY Zamonaviy
dvigatellarda huinax bo'lganda kiritish klapani kesimida ikkinchi tezlik
Vkir =80...90 m/s oralig'ida yotadi.
Klapanning konussimon raxining burchagi af bo'lganda uning o'tish
kesimi fu ni yuzasi joriy ko'tarilish uchun hkl kesilgan konusning
yonlama sathi kabi aniqlanadi: fkl = nht(dh +dx')l2 (9.20-J rasm), bunda:
konusning hosil qiluvchisini uzunligi ht = hkl cos af, dt = dh + Zfysinoy.
U holda f^nhdtdbCOsa/ +hktcos2alsinal. Odatda, a, ni chiqarish va
kiritish klapanlari uchun 45° va kiritish klapani uchun kamdan kam 30°ga
teng qilib olinadi. Biroq af. ning kamayishi bilan gazlar oqimining keskin
burilishi tufayli gidravlik yo'qolishning o'sishini e’tiborga olish kerak.
Kulachok shakli (profili)ning eng maqbuli va qabul qilingan gaz taqsim-
lash fazasi klapan tirqishining o'tish kesimini o'rtacha kattaligi va unga
mos keluvchi uchinchi shartli o‘rtacha tezlik bilan baholanadi. Bunda gaz
siqilmas, klapan qo'zg'almas va o'tish kesimining o'rtacha kattaligini
ta’minlaydigan balandlikka klapan ko'tarilgan, porshen esa kiritish takti-
ning dan /, davomida porshenning o'rtacha tezligiga teng tezlik bilan
harakatlanadi deb qaraladi (9.21-rasm). Bunda
9.21-rasm. Uchinchi o'rtacha shartli tezlikni aniqlashga.
496
'2
сок - kulachok aylanishining burchak chastotasi, rad/s; —
klapanning vaqt kesimi. Z|
V^r kiritish klapani kesimida uchinchi shartli tezlikning uchqundan o‘t
oldiriladigan dvigatellar uchun tavsiya etiladigan qiymatlari 90... 150 m/s,
dizellar uchun esa — 80... 110 m/s.
9.3.2. KULACHOKLARNI PROFILLASH
Klapanning vaqt — kesimini ko‘p bo'lishini ta’minlash uchun kiri-
tish taktini boshlanishida klapan lahzada ochilishi va oxirida bekilishi lozim.
Biroq bunda ochilish va bekilish paytida uning yuritish elementlarida
cheksiz katta kuch paydo bo'ladi. Shuning uchun kulachokning profillash
masalasi vaqt — kesimining eng katta qiymatini va GTM da inersiya
kuchini mumkin bo'lganini olishga qarama-qarshi bo'lgan talabni ko'p
darajada tenglashtirishga olib keladigan profillarni izlash kerak. Shuning
bilan birgalikda kulachoklar ishlab chiqarishda sodda bo'lishi va dvigatel-
ning foydalanish davrida GTM ning me’yorida ishlashini ta’minlashi kerak.
Hozirgi paytda avtotraktor dvigatellari kulachoklarini profillashda ikki
usuldan foydalaniladi: kulachok profilini hosil qilishni berilgan qonun
bo'yicha profillash, uning harakatlanishini berilgan qonuniga mos holda
profillash.
Birinchi usul nisbatan texnologik kulachoklarni olishga imkon beradi,
biroq bunda turtkich kinematikasining zarur bo'lgan parametrlariga erishish
murakkab bo'ladi, shu tufayli GTM ning vaqt-kesimi va inersiya kuchlari
birgalikda kerakli bo'lgan ularning eng maqbulini ta’minlay olmaydi. Bunda
kulachok profili radiusi turlicha bo'lgan aylana yoylari va egri chiziqlari bilan
o'zaro tutashgan tizim bilan hosil bo'ladi. Bu usuldan foydalanib, ilgari
tarqalgan qavariq, botiq va tangcnsial kulachoklar profillanadi.
Profili qavariq bo'lgan kulachoklar istalgan turdagi turtkichlar, botiq va
tangensial profilli kulachoklar faqat rolikli turtkichlar bilan ishlat ilishi mumkin.
Ikkinchi usul profilning hosil qilish qonuniniga cheklov (ограничение)
qo'ymaydi, shu tufayli ishlab chiquvchiga GTM ko'rsatkichlarini eng
maqbullashtirish bo'yicha katta imkoniyatlarni beradi. Bu usul bilan pro-
fillangan kulachok vaqt — kesimi parametri bo'yicha yon bosmaydi, ayrim
hollarda birinchi usul bilan profillangan kulachokdan ustun turadi, lekin
bunda klapanning tezlanishini ravon va uzluksiz o'zgarishini ta’minlaydi,
bu GTM da elementlarning zarbli o'zaro ta’sirlanish jadalligini kamayt-
irishga yordam beradi va mexanizm yuritmasining tebranishini klapan
kinematikasiga ta’sirini kamaytiradi. Bu usul bilan, zamonaviy dvigatellarn-
ing zarbsiz deb ataladigan kulachoklari profillanadi, masalan, Kurts va
«polidayn» kulachoklari. Biroq bunday kulachoklaming ishlab chiqarish
murakkabligini va demak narxi qimmatligini ko'rsatib o'tish kerak.
Kulachokni profillash quyidagi tartibda amalga oshiriladi:
• kulachokning ta’sir qilish burchagi <pn = (^ll +180" + <pAirf,)/2 aniqlanadi,
497
bunda: <p4,(pk„ — kulachokning ochilishini ilgarilatish burchagi va berki-
lishini kechikish burchagi, uning gaz taqsimlash fazalarini ko'rsatuvchi,
TVB grad. So'ngra kulachokning ko'tarilishini boshlanish paytidan cho'qqisiga
yetish payti burchagi kabi aniqlanadigan (pp0 aniqlanadi. Simmetrik profil
uchun (ppo=(pol2-,
• taqsimlash valining aylanishlar chastotasi <yA = coh. = лп1а /30 rad/s
ga teng bo'lgan kulachokning aylanishlar chastotasi aniqlanadi, bunda:
nlvn — taqsimlash valining nominal aylanishlar chastotasi;
• klapan bo'g'zi diametri va uning raxi burchagini qiyaligidan kelib
chiqqan holda h*mi,x aniqlanadi. GTM ning joylashish sxemasidan ko-
romislo yoki richaglarning yelkalarini nisbati z~///T beriladi va turt-
kichning eng baland ko'tarilish h,max =hk/m,x /ik aniqlanadi. Klapan mexa-
nizmining kulachokdan bevosita yuritilishida i = I deb qabul qilinadi;
• taqsimlash valining bikirligi yetarlicha bo'lishi shartidan kelib chiqqan
holda kulachokning boshlang'ich aylanasini radiusi r(l=(l,5...2,0)hWmtx aniq-
lanadi. GTM detallarining harorat tufayli mumkin bo'lgan deformatsiya-
sini hisobga olib profilga tuzatish kiritish uchun kulachok ensasi aylanasini
radiusi гк issiqlik tirqishi kattaligi Ao cha kichik qilib bajariladi va o'tish
uchastkasi bilan ishchi sathi parabola kabi yoki rK = r0-h0 yoylar tizimi
bilan tutashtiriladi. Kiritish klapanlari uchun ho=0,25...0,35 mm, chiqa-
rish klapanlari uchun esa ho=O,35...O,5O mm;
• kulachokni profillash va turtkich kinematikasining parametrlarini
aniqlash bajariladi.
Qavariq va tangensial kulachoklami profillash. Kulachokning profili
ilgari aniqlangan /?Tniax,r0 va^p0 lardan kelib chiqqan holda yokir2
kattalikni (9.22-я rasm) (r2=2...8 mm) berib va uni o'tish aylanasi yoyi
bilan tutashish shartidan ni aniqlab, profillash amalga oshiriladi:
/;2W-<-2r,,acos<p
=----------------------—
^-^-«cos^J ’
yoki aksi: rt - (10...18)ATmax ni qabul qilib, cho'qqisidagi radius hisoblanadi:
9.22-rasm. Kulachoklarning profillari:
a — qavariq; b — tangensial; d — botiq.
498
rab - 0,5/z^ - (г, - r„ )(r„ + ATmax) cos <ppil
b-Q\ -r„)cos<ppu
bunda. G — ^ттах + zo ^2 ’ — ~~h> — ^rmax ‘
Tangensial profilli kulachok uchun (9.22-J rasm) ^=00 va
2
COSffpp
inax .
1 -COS^pd
Texnologiyaning imkoniyatidan kelib chiqqan holda r2>2,0 mm. Bun-
day holda r, (8...20>T,„ oralig'ida olinadi.n, ning qiymatlari kichik yoki
manfiy belgi bilan olingandar, kattalikni o'zgartirish lozim.
Turtkich harakatining parametrtarini hisobi ishchi burchak (ppv ning
ikki uchastkasi uchun amalga oshiriladi: ^onMX va <Ppmm, bunda:
Cppu CPaim\ + CPfltmx
Qavariq va tangensial profilli kulachok uchun mos holda
CPa max
- arcsin
asin^,,,
Va ^/?max
= arctg
asm<Ppa
bunda: r-rolik radiusi.
<Pa burchak ishchi burchakning boshlanishidan,^ burchak esa kula-
chok cho'qqisidan uning aylanishini shartli ravishda qarama-qarshi to-
monga almashtirib hisoblanadi.
Qavariq profilli kulachok bilan turtkich harakatining0 < cpa <<z?oniax
va <рртж <Pp 0 oraliqlarida birinchi va ikkinchi uchastkalar uchun
parametrlari:

йТ2 =acos^+r2-r„;
=(n+ro)
KT2=afi>Ksin^;
Jti =('i+ro)<y>z"<(’«;
/T2=-atw2cos^.
Tangensial profilli kulachok
^<Pa^<Pamax Va <fymax ~ VP ~ 0
kalar uchun parametrlari:
bilan turtkich harakatining,
oraliqlarida birinchi va ikkinchi uchast-
(r„+rXl-cos<gJ
Tl COS (pt
ЛТ2
= a cos<Pp +
a{ sin 2.<pD
sin <pp +
2J1 -a^sin2^
(rp + rRsin^
kTI - 2
COS <p„
VT2 = aa>K
. k+r^'Q + sin1^)
cos’ <pa
bunda: =а/(г + гг).
Jt2=-aci)^ cos<pp +
a, cos l<pp + a, sin 4 <pp
1 i г
V - «, sin (pp]
499
9.24-rasm. Kurs usuli bo’yicha
profillangan kulachok ko’tarilishi
Лт, tezligi vT va tezlauishi /T
ning grafigi.
9.23-rasm. Qavariq (1), botiq (2) va
tangcnsial (3) profilli turtkichlarning bir xil
ko’tarilishida va burchak ta’sirida kinematik
parametrlarini taqqoslash.
9.23-rasmda yuqorida ko'rib chiqilgan profilli kulachoklar bilan turtkich-
larning harakatlanish qonunlarini grafikda talqin qilinishi ko'rsatilgan.
Zarbsiz Kurs kulachogini profillash. Kurs kulachoklarida kulachok te-
zlanishining qonunini o'zgarishi egri chiziqlarning ketma-ket olish bilan
(9.24-rasm): yugurish uchastkasi Фо da - kosinusoid bilan, ishchi pro-
filining musbat tezlanish uchastkasi da - sinusoidaning yarim to'lqini
bilan, manfiy tezlanish uchastkasi O2da — sinusoidaning chorak to'lqini
bilan, Ф, uchastkasida — parabola qismi bilan shakllanadi (9.24-rasm).
Amaliyotda bu turdagi kulachokni profillashda quyidagi ketma-ketlik
qabul qilingan:
• ustiga chiqib ketish va yugurish uchastkalarida tanlangan tirqishga
mos kelgan burchak kattaligi aniqlanadi (rad):
0„=^V(2-180FTJ,
bunda: КТОк-yugurish uchastkasining oxirida turtkichning tezligi,
KT(), ~ -10')’ - 0,008...0,022 mm/grad TVB;
• Ф,, Ф,,Ф, uchastkalarning burchakli davomiyligi beriladi:
500
Ф> +Ф2 + Ф,=(я'/180Ь’ро-
Uchastkalar uzunligi orasidagi tavsiya etiladigan nisbatlar (rad):
Фг =(0,10...0,15)Ф3 ; Ф2+ Ф,=(1,5. ..3,0)Ф,.
Bunda musbat tezlanish uchastkasi Ф, qancha qisqa bo'lsa, klapan-
ning vaqt-kesimi shuncha ko‘p bo'ladi. Biroq bunda musbat tezlanishning
eng katta qiymati kattalashadi, bu kulachok sathida kontaktli kuchla-
nishning ko'payishiga olib keladi.
Kurs kulachogi profihning parametrlarini hisoblashda quyidagi
belgilashlar qabul qilinadi: (pKi - z-uchastkada kulachokning joriy burilish
burchagining qiymati, f=0, 1, 2, 3. «Ь» indeksi uchastkaning boshla-
nishiga, «о», esa uchastkaning oxiriga mos keladi. Masalan, /гТ1О deb
belgilanishi kulachokning uchastkaning oxiri 1 ga siljishiga mos keladi.
Burchaklarning barcha qiymatlari radian o'lchov birligida beriladi. Taqsim-
lash valining burilish burchagini hisobi i — uchastka uchun 0 dan Ф(
gacha oraliqda amalga oshiriladi. hri, Ут,,ут, belgilashlar turtkichning i-
uchastkada mm dagi siljishiga, m/s dagi tezligiga,
m/s2 dagi tezlanishiga mos keladi.
Kulachokning profilini barcha ko'rsatilgan uchastkalarida turtkichning
yo'li, tezligi va tezlanishini hisoblash ifodasi quyidagilar:
• kulachokning yugurish uchastkasida (0 < (рк0 < Фо) :
Л.. = ftjl-cos ;
\ 0 J
И = h„o ——sin —— <p -10
т" '2Ф. 2Ф„
• 1 21 I 1A-1
= htla) --- cos-----r2;
лп. =А«+С„Ф1;
ГТ2 =« [c21 + Cn-^-cos-^-^Д IO’3;
• manfiy tezlanishning ikkinchi uchastkasida (0<^3 <Ф3):
,!n =\2. +С,,(Ф1 -<pty -СДФ, -p,,)’ +C„;
=й„+С11Ф1+С11Ф2+Си;
К, = 4[“ 4С„(Ф, -<p„)’ > 2СИ(Ф, - <p„)] 1 O'3;
Л,=«3[12С„(Ф1-^,)3-2С,2]-1О-’.
Cm, Ci2,C21 va boshqa koeffitsiyentlar uchastkalar chegaralarida siljish,
tezlik va tezlanish tengligidan tenglamalar tizimini yechishda hisoblanadi:
Л,. = +h0; С„Ф, +С21Ф2 +Ca + Cn -hinm = 0;
с31ф;-сиф;+си = о,-
у =и С -С —___________К' =0
Л. Гго*» V|| v,2 *Г0ж V*
^=Г,1.,С11+С12|-С21-С22^ = 0,-
У„. = У„.: <Л, +4С„ф; -2СиФ, =0,
j.,=j^ С22^ +12С„^ 2Си=0,
(9-1)
bunda: = КТ(Ь[ 180/ л mm/rad.
Olti tenglamali tizimda yettita noma’lum koeffitsiyentlar bo'lganligi
tufayli uni yechish uchun tezlanish egri chizig'ining manfiy qismining
shaklini xususiyatlaydigan yana bir bog'liqlik kerak:
j^\гк^ fisK'
Z ning qiymatini odatda 5/8 ga yaqin qilib olinadi.
Qo'shimcha koeffitsiyentlar kiritilganidan so'ng
. o-zf^2^ z 5 + Z 2 . 4 + 2Z
k. =8Z —- \k. =-----------Ф ;Л, =--------Ф
l л- ) 1 6 31 3
Kt =к1+кг+к2Ф1,К1 =kx+4Z^
7T
(9-2)
(9.3)
502
va kerakli o'zgartirishlarni bajarib, quyidagilarni olamiz:
C„= (Ky'r^K2hlmax)/(2KyK^J
Cn=(Cu-V'nJ^; Ca=Cnk,;
Л
С,г = (2С„-ГДк)/^; C„=Cnk,; (9-4)
C31=c3/l-z,i/<6<z>2z- с33=сзд.
(9.1)—(9.4) bog'liqliklardan foydalanib boshlang'ich ma’lumotlarning
to'g'ri tanlanganligi tekshiriladi. Bunda siljish va tezliklarning uchastkalar
tutashmasidagi kattaliklarini mos kelmasligi 0,0001 dan, tezlanishlar esa
0,001 dan ortmasligi kerak.
So'ngra siljishi, tezligi va tezlanishini uchastkalar chegarasida hisobi
amalga oshiriladi, shuningdek, turtkichning eng katta tezligi Гтпих = co,.K2C22
va tezlanishning ekstremal qiymat JTmax =®’С12(лФ1)’; yTmjl1 =-<y22C32
lari baholanadi.
Yassi tarelkali turtkich uchun kulachok profilining egri chizig‘ini
ekstremal radiuslari tekshiriladi:
• kulachok cho'qqisidagi eng kichik radiusi:
Pmlil — Го + ^0 Леттах — 2C12,
• eng katta tezlanishda kulachokning turtkich bilan kontaktlangan
nuqtasidagi eng katta radiusi:
Pmax
/2 + C12

Silindrik tayanch sathli turtkich uchun kulachok profilining egri chizig‘ini
ekstremal radiusi:
• kulachok cho'qqisidagi eng kichik radiusi:
Pmin = |U + К + ^nnax + Гт)' /fc + Л<. + + r, + 2C„)]- Гт ,
bunda: rT — turtkichning kontaktli sathining radiusi;
• eng katta tezlanishda kulachokning turtkich bilan kontaktlangan
nuqtasidagi eng katta radiusi:
/’max
H2+2C-HC
bunda: H = (r„ + /?„ + СНФ, /2-С„ + rT).
Ртах va Pmin Ч’УтаВаг kulachokning tayyorlash imkonini hamda
503
kulachok va turtkich orasidagi kontaktli kuchlanishni aniqlash uchun ish-
latiladi. pmax bo'yicha esa kulachok profilining shakli to‘g‘risida taxminiy
tushuncha olinadi.
Kurs usuli bo'yicha profillangan kulachoklar klapan mexanizmi yurit-
masining elastik deformatsiyasini hisobga olmaydi va odatda, kulachokdan
klapanga bevosita yuritmali mexanizmlarda ishlatiladi.
«Polidayn» usuli bo'yicha zarbsiz kulachokni profillash. IYOD larda
turtkich, shtanga va koromislo orqali klapan mexanizmini yuritadigan
kulachoklar turtkichning harakatlanish qonuni yuritma tebranishining
tuzatilishini va buning uchun klapan kinematikasining zarur bo'lgan
parametrlarini ta’minlaydigan qilib profillanishi kerak. Dvigatelsozlik
amaliyotida bu masalani yechish uchun «polidayn» deb nomlangan usul
kulachokning profillashda keng tarqalgan.
Bu holatda turtkichning siljishi polinom bilan beriladi:
Bunga mos holda uning tezligi Vy va tezlanishi /T aniqlanadi:
<pK

Ji = *rmJ — [2C + P(P - DC — + q(q DC I
(v’pj
+ r(r-l)Cr+S(5-1)CV
ДА»,
•10’
(pK burchak (ppo <(p„ <0 oralig'ida kulachokning cho'qqisidan hisobla-
nadi.
Doimiy koeffitsiyent C2, Cp , C,t, Cr,C„ lar quyidagicha aniqlanadi:
c =___________________________pqrs___________
2 (p-2)(9-2)(r-2X^-2);
c ______________2qrs___________
’’ (P “ 2)(<7 - p)(r - p)(s - p) ’
c =_____________2prs___________
4 (q - 2)(|J - P)(r - q)(s - q) ’
504
с =___________ipgs__________
(г - 2)(r - p)(r - q)(s - г)’
с =____________1рчг_________
(s-2)(s- p)(s~q)(.s~r)
p,q,r,s parametrlar odat-
da p — 2 farq bilan o'suvchi arif-
metik progress qonuni bo'yicha
tanlanadi. Masalan, p = 12
bo'lganda progressiya farqi 10 ga
9.25-rasm. Polinom darajasi ko'rsatkichlari
to'piarni turlicha bo'lgan «polidayn» usuli
bo'yicha prolillangan kulachok turtkichining
ko'tarilish Лт va tezlanish J T grahgi:
I (6-10-14-18);
11 (14-26-38-50).
q, r, s lar esa mos holda 22, 32, 42
latga teng bo'ladi. P katta bo'lganda
vaqt-kesim ko'payadi, lekin mus-
bat tezlanishning eng katta qiymati
kattalashadi. Shuning uchun yengil
avtomobillarning IYOD larida
odatda, p = 6, 8, 10 ga, yuk avtomobillari dvigatellari uchun p = 12,14
ga teng deb qabul qilinadi. 9.25-rasmda «polidayn» profilli kulachokning
burilish burchagi bo'yicha p,q,r,s laming chegara qiymatlarini birgalikdagisi
uchun turtkich kinematikasi parametrlarining o'zgarish grafigi berilgan.
9.3.3. KLAPAN MEXANIZM1GA TA’SIR QILUVCHI KUCHLAR
Dvigatelning ishlash jarayonida klapan mexanizmining detallariga
gazlarning bosim Pg inersiya P., prujina elastikligi Pr, va ishqalanish
kuchlari ta’sir qiladi (9.26-rasm). Ishqalanish kuchi GTM ning dastlabki
hisoblarida inobatga olinmaydi. GTM ga ta’sir qiluvchi kuchlarni aniqlashda
belgilaming quyidagi qoidalari qabul qilingan: yo'nalishi prujinaning elastiklik
kuchini ta’sir qilish yo'nalishiga mos kcladigan kuchlar musbat deb
hisoblanadi.
GTM ga gazlarning ko'proq bosim kuchi Pg chiqarish klapani tomo-
nidan uning ochilish paytini boshlanishi pb nuqtada ta’sir qiladi:
Py chiq [Рь^ка1.с1иц Pka! chiq ) •
Keyinchalik (ochila boshlanishida) u faqat inersiya/b va prujinaning
elastiklik Ppr kuchlari bilan yuklanadi.
Kiritish klapanlari berk bo'lganda quvurdagi va silindrdagi bosimlar
farqi natijasida paydo bo'ladigan gazlar kuchi ularni ochishga intiladi.
Prujinaning eng kam elastik kuchi Pn ularning bekik holatida ushlab
turishi uchun yetarli darajada bo'lishi kerak.
505
9.26-rasm. Klapan mexanizmi yuritmasining quyidagi sxemalari uchun gaz taqsim-
lash mexanizmlaridagi kuchlar: a — bir yelkali richag,
b — ikki yelkali richag (korornislo).
hladduvli dvigatellarda kiritish quvuridagi bosim рк va silindrdagi pr
bosimning yig‘indi kuchi PgMr.
PgJdr = ^g.hr ~ Prdkal.hr ) ,
chiqarish takti paytida kiritish klapanining ochishi mumkin. Bunga qarshi
ta’sir qilishi uchun prujinaning eng kam elastiklik kuchi P„,Pgbr dan
ko‘p bo’lishi kerak.
Uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatellarning drossel to’sma qopqog’i
b e г к b о ' I i b pa va qhiqarish quvuridagi ptr bosim-
lar farqiga proporsional bo’lgan kuch РксЫч.
Pg.chiq ~ ^P,rdg.chtq ~ P<jdkal.chiq)
Kiritish takti paytida chiqarish klapanini ochishga intiladi. Shuning
uchun Pu kattalik Pv > Pg cMq tengsizlik bajarilishini ta’minlashi kerak.
GTM elementlariga ta’sir qiluvchi inersiya kuchlarning hisob-
lash uchun, ilgari ko’rib chiqilgan turtkich va klapanning harakat-
lanish qonunini bilishdan tashqari harakatlanuvchi detallarning
massasi to’g’risida ma’lumotga ega bo’lish kerak. Odatda, hisoblash
uchun klapanga keltirilgan GTM massasidan foydalaniladi
(9.27-rasm). Umumiy holda klapanga keltirilgan klapan mexanizmin-
506
ing massasi:
mkn,k = ™k! + + m4«lf + ms, + mpr.k + mkor к + msh, к + m,k , (9-5)
bunda: mkl, mlar, m4Uif, ms, ~ klapan, tarelka, qulf tuzilmasi
stakan massalari; mprk, mkork, mxhlk, mlk — klapanga keltirilgan pru-
jina, koromislo (richag); shtanga va turtkich massalari.
Keltirilgan massa haqiqiy GTM va ekvivalent modelining kinetik ener-
giyalarining tenglidan kelib chiqqan holda aniqlanadi.
Koromislo uchun bu shart mknrKVkl /2 = Jkor I co\m /2 ko‘rinishida yo-
ziladi. mkmk=Jkorirk, bunda: cok„r- koromisloning bur-
chak tezligi; Jknr - koromisloning aylanish o‘qiga nisbatan uning inersiya
momenti. Birinchi yaqinlik bilan koromisloning keltirilgan massasini
hisoblash uchun quyidagi ifodadan foydalanish mumkin: Jknr~mknr{lk +/T)2/12,
richag uchun esa Jkn, атк1)ГГк13-
Shtanganing keltirilgan massasi quyidagi nisbatdan aniqlanadi:
^zt^/2 = 7^,KT2/2,
V! = Vkilik bo'lganligi uchun тхЫ „ = mxM Iik bo'Iadi.
Shunga o'xshash tarzda turtkich massasining klapanga keltirilgan
massasini olamiz: тп=туНгк-
Prujinaning keltirilgan massasi quyidagi yo'l qo'yishlardan kelib chiqqan
holda aniqlanadi:
• prujinaning massasi uning uzunligi I bo'yicha bir tekis taqsimlangan;
• prujina elementining harakat tezligi uning qo'zg'almas pastki yon
yuzasidan x masofasiga proporsional (9.28-rasm). U holda prujina elemen-
tining massasi dmpr ~mprdx!l kabi, x masofada joylashgan prujina elemen-
9.27-rasm. Gaz taqsimlash
mcxauizm massalarini kcltirish.
9.28-rasm. Klapan prujinasining kel-
lirilgan massasini aniqlash.
507
tining tezligi esa Vx -Vkl(x/l) kabi aniqlanadi.
/
Kinetik energiyalar tengligi sharti mpr jPu ~ (l/2)jKx^mpr ga dmpr,Vx
ifodalarini qo'yib va kerakli o‘zgartirishni amalga oshirib, nihoyat
mPr.k~mpr^ bo'lishini olamiz.
Yuqorida bayon qilinganga, asosan, nihoyat quyidagini olamiz:
+ «.« + /3 + Jkt)r Il2k + (msh, + m,)/i2k.
Loyihalashning boshlang'ich bosqichida GTM detallari massalarini
berish uchun konstruktiv massalar bo'yicha statik ma’lumotlardan foy-
dalaniladi. Klapan mexanizmining konstruktiv massasi kiritish klapani-
ning bo'g'zini birlik yuzasiga to'g'ri keladigan mos elementning massasi
kabi aniqlanadi: m'knik = mknlk / fb. Bevosita yuritiladigan GTM uchun u
200...300 kg/m2 ga teng bo'ladi, turtkich shtanga va koromislo orqaii
yuritiladiganlarda esa 400...500 kg/m2 .
Klapanga keltirilgan inersiya kuchi P, = ~mK1UKjK va GTM ga ta’sir
qiluvchi va klapanga keltirilgan yig'indi kuch P^k - PK+ Pj + Ppr.
Kulachokning profili simmetrik bo'lganda to'liq tahlil qilish uchun
GTM ning faqat yarim ishchi burchagiga ta’sir qiluvchi kuchlarni ko'rib
chiqish yetarli hisoblanadi.
9.3.4. KLAPAN PRUJINASINING HISOB1
Klapan prujinasi P{} kuch bilan klapanni yopiq holatida ushlab tu-
rishi kerak, shuningdek, manfiy inersiya kuchi Pj klapanni kulachokdan
ajratgan holatida ham kuch Ppr klapan va turtkich orasida kinematik
bog'liqlikni ta’minlashi kerak (9.29-rasm).
Kulachokning yuritma elementlari bilan kinematik bog'liqlikligining
uzilmaslik sharti Ppr - KzPj , bunda: — dvigatelning nominal aylanishlar
9.29-rasm. GTM da kuchlar o‘zgarishining bogliqligi:
a — taqsimlash vali kulachogining burilish burchagiga nisbatan;
b — klapan yo'liga nisbatan.
508
chastotasini n„ dan wmax gacha mumkin bo'lgan oshishini va prujina
o'ramlarining tebranishini hisobga oluvchi prujinaning zaxira koeffitsiyenti.
Кг kattalik Kz =1,5...2,25 oralig'ida yotadi. Kichik qiymatlari nominal ay-
lanishlar chastotasini cheklagichiga ega bo'lgan IYOD larga tegishli.
Chiziqli tavsifli prujinalar uchun klapanning ko'tarilishiga bog'liq
holda prujina kuchining o'zgarishini Ppr = P(I+Cprhkl ko'rinishida yozish
mumkin, bunda: Cpr— prujinaning bikirligi, N/m.
ftWmax ,P0 va Pprmm laming ma’lum bo'lgan kattaliklari bo'yicha pru-
jinaning zarur bo'lgan bikirligini aniqlash mumkin:
pr Q/vmax ) ^kl max '
Bunda prujinaning dastlabki deformatsiyasi f, = P„ ICprga, eng katta
deformatsiyasi esa fmaK = Pprmax/Cpr = f, + hklmwi ga teng bo'ladi.
/max / /> = 2 bo'lganda prujina eng kichik o'lchamga ega bo'ladi. Avtotrak-
tor dvigatellari uchun bu nisbat, odatda, 1,6...3,2 oralig'ida yotadi.
Klapanning tezlanishi kulachokning burilish burchagi bilan nochi-
ziqli bog'liqlikka ega bo'lganligi tufayli prujinaning zaxira koeffitsiyenti Kz
ham burilish burchak bo'yicha o'zgaradi va klapanning manfiy tezlanish
bilan harakatlanish uchastkasida uning joriy qiymatini Кг=Ргг /Pt kabi
aniqlash mumkin. Shuning uchun Kz ning maqbul o'zgarishi bilan Cpr ni
tanlash uchun P va hu laming kulachokli valning burilish bur-
chagiga bog'liqligi grafiklaridan P^. ning eng kichik qiymatini va unga mos
kclgan P'pr va h'u larni aniqlash kerak, so'ngra esa Kj — PprIP'j hisobla-
nadi (9.29-rasm). Po ning o'zgartirib Kj=Kz bo'ladigan holatga erishish
mumkin. Bundan Cpr=\Pprmm-P'pr)l h'pr bo'ladi.
Mexanizmning har bir klapanida ikkitadan prujina ishlatilganda tashqi
prujinaning yuklantiradigan eng katta kuch umumiy talab qilinadigan
elastik kuchning qismi PprJ - KprPpr kabi, ichki prujinaning yuklantira-
digan eng katta kuch esa Pprl = ^-Kpr)Ppr kabi aniqlanadi. Avtotraktor
dvigatellari uchun, odatda, Kpr =0,55...0,65 oralig'ida yotadi. Tashqi va
ichki prujina kuch Pprjmax, P»i, Ppr.imiK, P„, larini o'zgartirib K„ K,' iar-
ning eng maqbulini olish, shuningdek, prujinaning geometrik parametr-
larini kichiklashtirish mumkin.
9.3.5. KLAPAN PRUJINASINING O'LCHAMLARINI ANIQLASH
Prujinani loyihalash quyidagi ketma-ketlikda amalga oshiriladi:
• Prujinaning geometrik parametrlari aniqlanadi.
1. Prujinalarning kesimlarida kuchlanishlaming taqsimlanishiga (eng katta
kuchlanish o'ram kesimini ichki tolasida paydo bo'ladi) bog'liq bo'lgan,
509

o'ramning tashqi va ichki sathlarini egri chiziqlarining radiuslar farqini
hisobga oladigan indeks (cpr) va prujina shaklini koeffitsiyenti (^beriladi,
X = №cpr + 2)/(4cpr _з). Avtomobil IYOD lari uchun cpr=8...12 va (%) =
1.1...1Д
2. Joylashtirish shartlarining statik ma’lumotlari bo'yicha prujinaning
o'rtacha diametri Dpr beriladi (9.30-rasm). Avtotraktor dvigatellari uchun
Z)„=(0.8...0,9)4.
3. Ruxsat etilgan ma’lum kuchlanish bo'yicha (prujina po'latlari
uchun [rT] = 350—600 MPa) simning diametri hisoblanadi:
/8/Р D~
- I prmax pr
pr = \
dpr ning hisoblangan qiymati simlarning saralanishi bo'yicha yaqin
bo'lgan katta qiymatigacha yaxlitlanadi: 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 3,8; 4,0; 4,2;
4,5; 4,8; 5,0; 5,5; 6,0 mm
4. Prujinaning indeksini tekshirish amalga oshiriladi, zarurat tug'ilsa
hisob qaytadan bajariladi.
5. Ishchi o'ramlarining soni aniqlanadi
bu keyinchalik butun yoki 0,5 karragacha yaxlitlanadi.
6. Eng ko'pga siqilgan prujinaning geometrik parametrlari aniqlanadi.
Prujinaning ishchi o'ramlari qadami t,n„ =dpr + - prujina
eng ko'p deformatsiyalanganda uning ishchi o'ramlari orasidagi eng kam
tirqish; =(0,10...0,15)г/рт, bu 0,5...0,9 mm ni tashkil etadi.
Prujinaning eng kam uzunligi Zmln = tmm (i, -2) + dpr (i0 +1), bunda:
z0 — tayanch o'ramlar soni, 2—3 oralig'ida qabul qilinadi.
7. Klapan berk bo'lganda prujina parametrlari aniqlanadi:
prujina uzunligi Zo = Zmjn +ZzWraax;
a) b) d) e)
9.30-rasm. Klapan prujiualarining turli holatlarida uning geometrik parametrlari:
o—erkin; b—klapan berk bo'lganda; d— klapan to'liq ochilganda: e—prujinaning konstruk-
tiv parametrlarining nisbati.
prujina o'ramlari qadami =[zo-dpr (/„ + !)]/(/, -2).
8. Prujinaning deformatsiyalanmagan erkin holatidagi parametrlari
hisoblanadi:
prujina uzunligi lerk =l0+f0. l0/ Dpr> 2,5...3,0 bo'lganda bo'ylama
barqarorligini yo'qolishidan holi bo'lishi uchun prujina yo'naltiruvchi
gilza-stakanga o'rnatiladi;
prujina o'ramlari qadami (o'rash qadami):
4,*a+i)]/g,-2).
• Prujina simining kesimida buralishdagi kuchlanishni hisoblash amal-
ga oshiriladi.
1. Prujinaning ishchi o'ramining buralishidagi eng katta va eng kichik
kuchlanishi hisoblanadi:
rmax — ^XPprmax^pr pr) Va Гтш ~ ^X?nrmPpr ^(j^pr)-
2. Kuchlanishlarning o'rtacha va amplitudali qiymatlari aniqlanadi:
?ni ~ (^max + ^tninV 2 , T a — (fmax _ Z"mln )/ 2 .
Zaxira koeffitsiyenti nT = [r,.]/(fo+rra) aniqlanadi, bunda: [rj- yo'l
qo'yilgan (ruxsat etilgan) kuchlanish. nT kattalik 1,2...2,0 oralig'ida bo'lishi
kerak.
3. Prujina rezonansga tekshiriladi.
Rezonansli tebranishning mavjud bo'imaslik sharti quyidagicha:
twcl lcoK > 10 , bunda: cocX - prujinaning xususiy tebranishining birinchi
chastotasi; coK - taqsimlash valining aylanishlar chastotasi.
Berilgan chastota quyidagi ifoda bo'yicha aniqlanadi:
_dprdtf [ЧТ
-------Г tn va O)K=7mpl^ ,
\mpr., Dpr-1, \2Ppr P
bunda: mprp~ prujinaning ishchi o'ramlarini massasi, Gpr — sim ashyosining
siljishida ikkinchi tur elastiklik moduli. Prujina po'latlari uchun Gpr=(7,6...8,2) • 104
MPa, ppr =7800...7900 kg/rn -1. dpr va Dpr laming qiymatlari mm da.
Ikki prujinali klapan mexanizmining geometrik parametrlarini aniq-
lash ketma-ketligi bir prujinali klapan mexanizmi kabi aniqlanadi.
Yo'naltiruvchi vtulka va ichki prujina, ichki hamda tashqi prujinalar orasida-
gi radial tirqishlaming kerakligiga quyidagi shartlaming bajarilishida erishiladi:
(Dpr,-dpri)-dvl>2 mm,
(Dpr7 -dpr r)~{Dpr, + dpr,)> 2 mm.
Ko'rsatilgan tirqishlar prujinalarning o'qdoshligini va ularning ishini
bog'liqsizligini ta’minlash uchun kerak.
510
511
X BOB
MOYLASH TIZIMI
10.1. MOTOR MOYLARIGA QO’YILADIGAN TALABLAR
Dvigatelning ishonchli ishlashini ta’minlaydigan asosiy omillardan
biri bu ishqalanadigan tutashmalar tirqishlari orqali moyning uzluksiz
aylanishi hisoblanadi.
Bunda moy yeyilishni, ishqalanishga bo’lgan yo'qotishni kamaytiradi,
detallarni jipslashtiradi (masalan, porshen va silindr gilzasi), ishqalanishda
hosil bo’lgan issiqlikni olib ketadi va metall sathlarini zanglashdan himo-
yalaydi, yeyilish mahsulotlarini tirqishdan yuvib chiqaradi.
Bevosita vazifasidan tashqari moy ayrim dvigatellarda ventilator (shamol
parrak) ning yuritmasini gidromuftasi uchun, rostlash tizimining servo-
motorlari uchun ishchi jism sifatida, kuchaytirilgan dvigatellarda esa
porshenlarning sovitish uchun ishlatiladi.
Dvigatel detallarining moylashni ta’minlaydigan tuzilma majmuasi
moylash tizimini tashkil etadi.
Avtotraktor dvigatellarida ishlatiladigan moylarga bir qator foydala-
nish talablari qo’yiladi, ularning eng asosiylari quyidagilar:
• sovib quyuqlashish haroratining past bo’lishi;
• qovushqoqlik — harorat tavsifining yassiligi (pologiy);
• zarur fizik va kimyoviy barqarorlik darajasi;
• metallarning zanglashiga eng kam ta’siri;
• mexanik aralashmalar va suvning tashkil etmasligi. Moy zaharli
bo’lmasligi va atrof-muhitning ifloslantirmasligi kerak.
Yurtimizda ishlab chiqariladigan moylar GOST 17479—72 ga muvofiq
tasniflanadi. Tasniflash asosi qilib asosiy talablardan biri bo’lgan moyning
100°C dagi qovushqoqligi olingan. Bu tasnif bo’yicha barcha moylar besh
guruhga bo’linadi (10.1-jadval).
Moyning markasi (belgisi) har bir guruhda harf va son bilan belgi-
lanadi (10.2-jadval). M harfi motor moyi ekanligini bildiradi. M haifidan
keyingi son IOO°C haroratdagi qovushqoqligini santistokslarda (sSt) xu-
susiyatlaydi yoki kasr sifatida, suratidagisi - 18°C haroratdagi, maxra-
jidagisi esa 100 C haroratdagi moyning qovushqoqligini sSt da ko’rsatadi.
Indeksdagi «3» harfi moyga quyuqlashtiigich qo’shilmasi qo’shilib uning
quyuqlashtirilganligini bildiradi. Indeks 1 bilan uchqundan o’t oldiriladi-
gan dvigatellarining, indeks 2 bilan esa dizellaming moylari belgilanadi.
Agarda indeks mavjud bo’lmasa, bunday moy ikkala turdagi dvigatellar
uchun ham ishlatilishi mumkinligini ko’rsatadi.
Moy guruhining taxminiy tanlash uchun quyidagilami tavsiya etish mumkin:
• uchqundan o’t oldiriladigan dvigatellar uchun:
£=6,5...7,5 va n = 3000...4000 min-i bo’lganda — moyning B, guruhi;
ff=8...9 va n = 5000...6000 min-' bo’lganda — moyning Г, guruhi;
512
• dizellar uchun S. G. Arabyan [1] tomonidan dvigatelda moy ish-
lashining shartli kuchlanishi tavsiya etilgan:
A = ^^K Кp-
Fi Gm p n'
bunda: Gyn — yonilg’ining soatiga sarfi, kg/s; F — silindr ko’zgusi, por-
shen tubi, silindr kallagi ishchi sathlarining umumiy yuzasi, m2;j-
— moylash
1,3 — nad-
dvigatellar
silindriar soni; Ne - dvigatelning samarali quwati, kVt; GM
tizimining sig’imi, kg; Ka - 1.0 nadduvsiz dvigatellar uchun;
duvli dvigatellar uchun; Kp =1.7— havo bilan soviriladigan
uchun; 1.0- suyuqlik bilan sovitiladigan dvigatellar uchun;
• traktor dizellari uchun:
^4 = 150 birlikkacha -/>, guruhidagi moy;
Л = 197...223-/7, guruhidagi moy;
Л = 358...648-/7, guruhidagi moy.
10.1-jadval
Foydalanish xususiyati bo'vicha moylar guruhi Tavsiya ctiladigan ishlatish doirasi
Jn *4 co tn —j —i CO CO CH СП bu “ bu “ bu “ Kuchaytirilm agan karbyuratorli dvigatellar Kam kuchaytirilgan karbyuratorli dvigatellar Kam kuchaytirilgan dizellar O'rtacha kuchaytirilgan karbyuratorli dvigatellar O'rtacha kuchaytirilgan dizellar Yuqori kuchaytirilgan karbyuratorli dvigatellar Yuqori kuchaytirilgan dizellar Og'ir sharoitda ishlaydigan yuqori kuchaytirilgan dizellar
10.2-jadval
Qovush- qoqlik sinfi °C haroratda qovushqoqlik oralig'i, mm2/s Foydalanish xususiyati bo'yicha moylar guruhi
100 -18 Б1 13 Г
B| «2_ _ Li L__
6 6 ±0,5 М6Б, М6В, - М6Г, —
8 8 ±0,5 - М8Б| М8В, М8Вг мхг. М8Г2
10 10±l — M10Bt М10В| М10В2 М10Г| М10Г2
12 12±0,5 - - - М12В2 — М12Г2
43/6 6 ±0,5 1300..2600 М43/6Б, М43/6В| - -
43/8 8 ±0,5 1300 .2600 М43/8Б| М43/8В[ М43/8В2 - -
43/10 )0±0,5 1300..2600 М43/10Б| М43/10Н, М43/10В2 - -
63/10 10±0,5 2600... 10400 - Мбз/ЮВ, М63/10В2 М63/10Г! М63/10Г2
513
10.2. SILINDRIK PODSHIPNIKNING HISOBI
Dvigatellar detallarining tutashmalarida sirpanish ishqalanishi ustu-
vor hisoblanadi, ular quruq, suyuq, chegaraviy, yarim suyuq va yarim
quruq turlariga bo'linadi.
Dvigatelning ishlashida uning turli tutashmalarida u yoki bu ishqala-
nish turi hosil bo'ladi, chunki moy keltirish usuli va yuklanish sharoiti
turlicha. Masalan, chiqarish klapani — yo'naltiruvchi vtulka jufti ehtimol
yarim quruq, porshen barmog'i — porshen bo'rtig'ining jufti bilan ehti-
mol chegaraviy yoki yarim suyuqlik ishqalanish bo'ladi.
Tirsakli valning podshipniklarida faqat suyuq ishqalanishga yo'l qo'yiladi.
Bunda ajratib turadigan moy qatlami valning bo'yinini aylanishida moy-
ning aylanma harakat qilishiga olib kelishi hisobiga paydo bo'ladi (birinchi
chegaraviy qatlam — moyning moylanuvchanligi, navbatdagisi — uning
qovushqoqligi hisobiga). Moy asta-sekin kamayadigan hajm a ga tushib
(10.1-rasm) barcha yo'nalish bo'yicha oqib chiqishga intiladi, bunga qo-
vushqoqlik kuchi qarshilik qiladi, uning bosimni ko'tarilishi bilan yengib
chiqish mumkin. Natijada moy qatlamining ponasimon qismida bo'yinni
ichquymadan ajraladigan gidrodinamik bosimi hosil qilinadi.
Podshipnik tuguni shunday loyihalanishi va hisoblanishi kerakki, valga
ta’sir qiluvchi kuchlarda ajratuvchi moy qatlami suyuqlikli ishqalanishini
ta’minlaydigan bo'lishi kerak. Avtotraktor dvigatellarining tirsakli vallari
podshipniklari uchun bu talab moy qatlamining eng kichik qalinligi
4—5 mkm bo'lganda bajariladi.
Dinamik hisoblash ma’lumotlari bo'yicha dvigatelning loyihalashda
yuklamalarning qutbiy diagrammasi quriladi, bu diagramma bo'yicha
podshipniklarga ta’sir qiluvchi kuch aniqlanadi, mustahkamlik hisobi va
joylashtirish asosida esa bo'yin diametrining o'lchami va ichquymaning
tayanch qismini uzunligi o'rnatiladi. Bu ma’lumotlar bo'yicha diametrial
proyeksiyaning birlik yuzasidagi shartli bosim aniqlanadi (MPa):
Podshipnikning gidrodinamik hisobi uchun К ning uchta qiymatiga ega
bo'lish kerak: ish siklidagi o'rtachasi K„-r— P„r/(ld), eng katta yuklama-
ning sirtmog'idagi o'rtachasi K'„r= P'„-r /(Id) va eng kattasi
Kmax= Pmax/(ld).
K„-r bo'yicha podshipnikning issiqlik hisobi amalga oshiriladi, K’or
bo'yicha moy qatlamining eng kam qalinligi aniqlanadi va Kmax bo'yicha
ishqalanishni kamaytiruvchi modda ashyosi qabul qilinadi, uning toli-
qishga mustahkamligi tugun ishining zarur bo'lgan ko'pga chidamliligini
ta’minlaydi.
Silindrik podshipnikning asosiy parametrlari va boshlang‘ich tengla-
ma. P kuch bilan yuklangan val aylanishida podshipnikka nisbatan 10.1-
rasmda ko'rsatilgan holatni egallaydi, bunda: va^?2 burchaklar yuk
ko'taradigan moy qatlamining boshlanishi va oxiriga mos keladi.
514
Quyidagi belgilashlar va nisbatlarni qabul
qilamiz:
д_ podshipnik diametri D va val
bo'yini diametri d orasidagi farq bilan
aniqlanadigan diametral tirqish:
A = D-d;
£-diametrial tirqishning yarmiga teng
bo'lgan radial tirqish: = 8/2= R — r
у/ — nisbiy tirqish — diamettga yoki mos
holda val bo'yini radiusiga keltirilgan tirqish,
ya’ni i// = 8ld = 8lr;
//^-podshipnikning nisbiy uzunligi —
val bo'yini tayanchi uzunligi I ni uning
diametri d ga bo'lgan nisbati;
10. l-rasm. Sirpanish
podshipnigini hisoblashga.
e — ekssentrisitet — 10.1-rasmdagi 00'~ kesim.
/-nisbiy ekssentrisitet — radial tirqishga keltirilgan ekssentrisitet,
ya’ni / =
Л jn — moy qatlamining en8 kam qalinligi:
/7min = s~e = d-8x = г>(1 -/);
/гтах “ moy qatlamining eng ko'p qalinligi:
/’max = S + e = 8 + 8X = A(1 + /).
Silindrik podshipniklarni hisoblash asosida Reynolds tenglamasi yotadi:
dp 6рю /(cosy?-cosy?,,, )
-Г = —2--------z---------p—, (Ю.1)
ay? у/ (l + /cosy?)
bunda: f-i-moyning dinamik qovushqoqligi; (pm -bosim eng ko'p bo'lgan
kesim burchagi.
Yuk ko'taruvchi qatlamning ixtiyoriy kesimi q>' da bosim:
У7 I (1+/COS$9) ’ ' >
markaziy burchakli Ду?' elementar yuzadagi kuch:
l^(p'.
Barcha gidrodinamik (yuk ko'taruvchi) qatlamdagi kuch:
n 3//й?,Д г . , pi . , ^Z^ostp-cos^)
(10.3)
P = ^Tld jcos-(?' “ %)] d(P' f
<P\
----------P—
(l + %cos<p)
(Ю.4)

515
Quyidagicha belgilaymiz:
Фг 4>' I \
3 fees к-((»'-
p, V + X cos (p) ' ’
Shunday qilib, kuch P quyidagiga teng bo‘ladi, MN:
P = (106)
Podshipnikning yuklanganlik koeffitsiyenti deb ataladigan o‘lchamsiz
kattalik Ф quyidagi ifoda bo'yicha aniqlanadi:
Py/2 Ku2
ф = 7, “ =-------• (10.7)
Id pco pco
Bu kattalik podshipnikda valning holatini aniqlaydi, ya’ni ekssen-
trisitet, demak, moy qatlamining eng kam qalinligi:
Лп.п (10.8)
10.2-rasmda Ф va % orasidagi bog'liqlikni o'matadigan l/d ning turli
nisbatlari uchun grafigi keltirilgan. Bu grafiklar ko'p sonli nazariy va tajriba
tadqiqotlari asosida qunlgan.
Yuklanganlik koeffitsiyentining qiymatini aniqlash uchun oldinroq
ma’lum bo'lmagan moy qatlamining yuklangan qismidagi moy qovushqo-
qligini bilish kerak.
Qovushqoqlikni aniqlash va ishlashini harorat rejimi to'g'risida fikr
yuritish uchun podshipnikning issiqlik hisohi bajariladi, uning asosida
issiqlik balansi tuziladi va podshipnikda hosil bo'ladigan issiqlikni undan olib
ketiladigan issiqlikka teng bo'lgan harorat muvozanati aniqlanadi. Bu
10.2-rasm Yuklanganlik koefiitsiyentiga nisbiy ekssentrisitetning
bog'liqligi grafigi.
516
harorat bo'yicha moyning qovushqoqligi aniqlanadi va barcha navbatdagi
hisoblashlar amalga oshiriladi.
Podshipnikning issiqlik hisobi. Sapfaning aylanishiga moy qatlamining
qarshiligi solishtirma qarshilik bo'yicha aniqlanadi, u Nyuton qonuni bo'yicha
quyidagiga teng:
dv f h dp v"'
т = р— yoki l = ^^-~r + T - (Ю.9)
dh J \2pdx h)
Qovushqoq siljish kuchi T yuk ko'taruvchi moy qatlamining barcha
sathlaridagi /r(y>9 -y\) solishtirma kuch r larni qo'shish bilan olinadi:
Vi
T = l\Tr dtp. (10.10)
и
T ning o'rniga qiymatini qo'yib, quyidagini hosil qilamiz:
3 pco ’^(cos^-cos^,,,)^ £ 7 d(p
2 у j (l + ^cosy,)’ V sjl + ^cos^ • (10.11)
T
Suyuq ishqalanish koeffitsiyenti / = — tushunchasini kiritamiz va
belgilaymiz:
3 7z(c°s^-c°s^m) 1 J dtp
I J (l + ZeoSf>)' <l0'2)
Фт kattalikning sapfaning aylanishiga moy qatlamining qarshilik.
koeffitsiyenti deb atashadi.
Bunda:
„ paid T „ Фт f
T -------Фт, — = f -4/------ yoki — . (10.13)
у/ Р Ф Фу/
Aylanishga shipning qarshilik koeffitsiyenti </-^deb nomlanadigan kat-
talik bo'yicha M.V. Korovchinskiy ma’lumotlar kcltiradi va uning ekssen-
trisitet va l/d nisbatga bog'liqligini jadval shaklida beradi. Bu jadvallar
asosida ni / va l/d laming turli qiymatlari uchun aniqlashga imkon
bcradigan grafigi 10.3-rasmda keltirilgan.
ning qiymati ma’lum bo'lganda ishqalanish natijasida podshipnik-
da ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini aniqlash mumkin (kJ/s):
fdd1 m 10
Q,sh4 = ^ ----2^---' (Ю.14)
Bu issiqlik podshipnik orqali aylanadigan moyga o'tkaziladi,
shuningdek, uning bir qismi val va karter metallari bo'yicha atrof-
muhitga uzatiladi.
517
10.3-rasm. Aylanishga shipning qarshilik koeffitsiyentining
ekssentrisitetga hog‘Iiqlik grafigi.
Moy bilan olib ketiladigan issiqlik (kJ/s),
Cm =^MPM(tchl9-tklr),
(10.15)
bunda: Д/_ podshipnik orqali aylanadigan moyning miqdori, m5/s;
CM - moyning issiqlik sig'imi, kJ/(kg-K); pM - moyning zichligi,
kg/тз. IYOD larda ishlatiladigan moylar uchun cMpM ko'paytma taxmi-
nan doimiy va 1800... 1900 kJ/( nri-K) ga teng; tchiq, tkir -podsh^nik-
dan chiqishdagi va unga kirishdagi moyning harorati.
Podshipnik orqali aylanadigan moyning miqdori (m3/s) M.V. Ko-
rovchinskiyning tavsiyasi bo'yicha quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:
(10.16)
bunda: — podshipnikning yuklangan doirasidan chiqadigan (gidro-
dinamik bosim rivojlanadigan doirada) moyni e’tiborga oladigan koeffi-
tsiyent; qyukX va //J ning turii qiymatlari uchun 10.4-rasmda ko'rsatilgan
( d
grafiklar bo'yicha aniqlanadi; = P~J I -podshipnikning yuk-
lanmagan doirasi orqali aylanadigan moyni hisobga oladigan koeffitsi-yent;
Pros ~ moyning podshipnikka kirishidagi bosimi, MPa;
[i- 10.5-rasmdagi grafikdan aniqlanishi mumkin bo'lgan koeffitsiyent.
Val va karterning metallari bo'yicha atrof-muhitga olib ketiladigan
issiqlik ko'p emas, shuning uchun issiqlik hisobida u hisobga olinmaydi.
Podshipniklarning hisoblash ketma-ketligi.
• Diametral tirqish qiymati beriladi:
Д=(0,5...0,7) • 10 М — uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun
qiymati,
518
Д=(0,7...1,0) • 10 V/ — dizellar uchun qiymati.
• Podshipnikka kirishida moyning harorati va bosimi qabul qilinadi:
pms= 0,3...0,4 MPa; thr = 70...75° C — uchqundan o‘t oldiriladigan
dvigatellar uchun qiymati;
pnat =0,4...0,6 MPa; thr - 75...80“ C — dizellar uchun qiymati.
• Ishlash sharoitiga mos keladigan motor moyi tanlanadi.
• Solishtirma bosim K„-r va K'„-r lar hisoblanadi.
• Moy qatlamidagi moyning o'rtacha harorati /„> ning uchta qiymati
berilib, 10.6-rasmdan t„-r ning har bir qiymati uchun moyning qovush-
10.4-rasm. Yuklangan qismi orqali
sarflash koeffitsiyentining ekssen-
trisitetga bog'liqlik grafigi.
• Yuqorida bayon qilingan ketma-ketlikda issiqlik hisobini bajarib Qishll
va QM lar aniqlanadi.
• Olingan ma’lumotlar bo'yicha issiqlik balansi grafigi quriladi (10.7-
rasm). Qish(j va QM egri chiziqlarning kesishgan nuqtasi moy qatlamidagi
moyning haqiqiy haroratiga mos keladi.
• Topilgan qiymati bo'yicha moyning qovushqoqligi aniqlanadi,
so'ngra yuklanish koeffitsiyenti Ф' hisoblanadi, unga asosan esa — nisbiy
ekssentrisitet.
Bu ckssentrisitetga moy qatlamining quyidagi eng kam qalinligi mos
keladi: д
Лп1п — 0 ~ x). (10.17)
Agar h,„i„ > 4 mkm va /„r<115° C bo'lsa, bu podshipnikning ish
qobiliyatliligi to'g'risida guvohlik beradi.
hmi„ ning olingan qiymati shartli hisoblanadi, chunki haqiqiy dvi-
gatelda u uzluksiz ravishda o'zgarib turadi. Shuning uchun hozirgi paytda
519
podshipnikning tahlili sapfa markazi trayektoriyasining hisobini o‘z ichiga
oladi, bu sapfaning podshipnik bilan yaqinlashish kattaligini, joyini va
davomiyligini aniqlashga imkon beradi. Bunda moy qatlamining yuk ko'tarish
qobiliyati gidrodinamik bosim va sapfaning radial siljishi majmuasining
ta’siri natijasi sifatida ko'rib chiqiladi (10.8-rasm).
Tashqi yuklama P ta’siriga moy qatlamining aks ta’sirini radial bosim
Prad kuchlari va gidrodinamik bosim PKl/ kuchlarini teng ta’sir etuvehisi
kabi qaraladi.
Markazlar chiziqlariga va uning perpendikulariga kuchlarning proyek-
siyasi quyidagi ko'rinishda yoziladi:
P cos (£-/) = Pgd cos P + Prai!,
P sin (£-/) = Pgd sin p.
(10.18)
Faqat aylanishda va ilgarilanma harakatda yuklanganlik koeffitsiyenti
ko'rinishiga ega bo'lgan reaktiv kuchlarni o'lchamsiz kattalik ko'rinishida
ifodalaymiz:
ф ф — ^raJ
Id цсо a rad Id /dd//dt'
(10.19)
u holda quyidagini olamiz:
P / \ ^^.uco —cos(3-y) = —L-— cos P + Id yr dx yr1 dt
bunda. Lsi„(5-r^^si„p. (10.20)
co = co + co L- 2Q, (10.21)
co — valning burchak tezligi; coL -podshipnikning burchak tezligi (sha-
Arycos^?
tun podshipnik uchun а)'- ~ /. . "j ); Q _ yuklama vektorining
•y I — Z sin tp
aylanishini burchak tezligi: Cl.-d3ldt- (10.20) tizimdan va (10.21)
ifodadan foydalanib quyidagini olamiz:
dx _ РЧ'1
dt ^/лФга,
. . sin(3-y)
cos (8-y)---------
tgP
(10.22)
dt ld/лФ^ IsinP
10.6-rasm. Motor moylari qovushqoqligining
haroratga bog'liqlik grafigi.
10.7-rasm. Issiqlik balansining
grafigi.
Trayektoriyani hisobi X va8 laming ketma-ket hisoblashga keltiriladi.
Bunda traycktoriyaning boshlang'ich nuqtasi uchun va laming koor-
dinatalari beriladi. X\ ning koordinatasi ixtiyoriy ravishda tanlanadi, 8i
burchak esa ga teng qilib qabul qilinadi. So'ngra tashqi yuklamaning
qiymati va yo'nalishining o'zgarishiga mos holda A.D. Izotov tomonidan
olingan ifoda bo'yicha А/ va 83 koordinatalaming nim o'sishi hisobla-
nadi [4]:
1-z
Ax = ^~ cos{6-y}~
rad

A8 =
sin(8-y} Irazlt,
0,75^1 -x) 1
co+co, J6,546-4,546/
2<у <PraJ \,5тгу]\-х
(10.23)
10.9-rasmda misol sifatida avtomobil dvigatclining shatun bo'yini
markazining tipik trayektoriyasi ko'rsatilgan.
Traycktoriyaning hisobini bajarish uchun moy qatlamidagi moyning
haqiqiy haroratini ham bilish kerakligini ko'rsatib o'tish lozim. Shuning
uchun bu hisoblashdan oldin podshipnikning issiqlik hisobi bajarilishi kerak.
10.3. MOYLASH TIZ1MLARINING SXEMALARI
Zamonaviy avtotraktor dvigatcllaridagi ko'pchihk ishqalanish tutash-
malariga moy faqat moy nasosi hosil qiladigan bosim ostida keltiradigan
moy tizimlari ishlatiladi.
521
520
10.8-rasm. Sapfa markazi trayektori-
yasini hisoblashga.
10.9-rasm. Shatun bo‘yin markazining
trayektoriyasi.
Moyning asosiy miqdorini joylashish o'rniga qarab moy tizimi nam
karterli va quruq karterli tizimlaiga bo'linadi. Tizimning birinchi turi benzinli
dvigatellar va nisbatan katta quwatga ega bo'lmagan dizcllar uchun ish-
latiladi. Ikkinchi turi esa g'ildirakli va o'rmalovchi og'ir mashinalarga
o'rnatiladigan dizellarda ishlatiladi, bu yurish zaxirasini orttirishga imkon
beradi va moyning ishlashiga qulay sharoit yaratadi.
Moylash tizimining me’yorida ishlashi uchun zarur bo'lgan moyning
miqdori VM quyidagini tashkil etadi (/):
(0,04..0,09) Ne ycngil avtomobillarning bcnzinda ishlaydigan dvigatellari
(0,07.0,1) N, yuk avtomobillarining bcnzinda ishlaydigan dvigatellari va ycngil avtomobillarning dizellari
(0,1 1...0,16) yuk avtomobillarining dizellari
Avtotraktor dvigatellarida moy nasosining yuritilishi tirsakli yoki taqsim-
lovchi (benzinli dvigatellar) vallar orqali amalga oshiriladi.
Yetarlicha quwatga ega bo'lgan dvigatellarning moylash tizimlarida
elektr motor orqali yuritiladigan moy haydovchi nasoslar ishlatiladi. Bu
nasos bilan, dvigatelni ishga tushirishdan oldin ishga tushishini oson
bo'lishini va ishga tushganidan so'ng ishonchli ishlashini ta’minlash uchun
ishqalanuvchi juftlarga moy haydaladi.
10.4. MOYLASH TIZIMINING AGREGATLARI.
MOY NASOSLARI
Zamonaviy dvigatellarda tashqi (10.10-a rasm) va ichki ilashmali
shesternali moy nasoslari ishlatiladi. Ikkinchi holatda ham evolventli
(10.10-6 rasm), ham episikloidalli (10.10-J rasm) ilashmalar ishlatilishi
mumkin.
522
(10.24)
(10.25)
Shestemalarning o‘lchamlari va demak, moy nasoslarining ish unum-
dorligi, moy qabul qiladigan issiqlik QM ni olib ketish uchun zarur
bo'lgan aylanadigan moyni dvigatel orqali sarfidan kelib chiqqan holda
aniqlash maqsadga muvofiq hisoblanadi.
Aylanuvchi moyning sarfi (m’/s)
у --__________
’ CuaA •
Moyga olib ketiladigan issiqlik (kJ/s),
Jot
bunda: qM =QM / Qv„ ~ moylash tizimi orqali nisbiy issiqlik olib ketilishi;
qM =0,015.-.0,02 — uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar;
qM =0,02...0,025 — dizellar uchun; qM =0,04...0,06 porsheni sovitila-
digan dizellar qiymati.
Moylash tizimidan chiqadigan va unga kiradigan haroratlar orasidagi
farq uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun Д/= 1O...15°C ni va
dizcllar uchun esa Д/= 20...25°C ni tashkil etadi.
Nasosning haqiqiy uzatadiganini barcha aylanishlar chastotasida va
dvigatel hamda nasosning ishqalanuvchi juftlarining ycyilishida magistralda
zarur bo'lgan bosimni ta’minlash maqsadida aylanuvchi sarfidan ko'proq
qilib beriladi (m’/s):
rA = f2,0...3,0Xt.
Bunday holda Vh (m’/s) quyidagilarga teng bo'ladi:
[5 ,o /Ю6. — uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar qiymati;
(6,0...9,0)Nc-J06 — dizellar qiymati;
(10...11)14/106 — porsheni sovitiladigan dizcllar qiymati.
Quruq karterli tizimlaming tortib olish seksiyalarini uzatishi quyi-
dagiga teng qilib qabul qilinadi (m’/s)
К„=(|,5-2,0)И^ ,
bunda: VhayJ — nasosning haydash seksiyasining uzatishi.
Shestemalarning o'lchamlari nasosning hajmiy uzatish koeffitsiycnti-
ni hisobga olgan holda quyidagi ifoda orqali aniqlanadi (m’/s):
И, = = Ю 9 , (10.26)
bunda: V„ — nasosning nazariy uzatishi, m’/s; q„ — nasos uzatishining
hajmiy koeffitsiyenti, shesternali nasoslar uchun =0,6...0,85;
D — yetaklovchi shcsternaning boshlang'ich aylanasi diametri, mm;
h — tishning balandligi, mm; b ~ tishning uzunligi, mm; n„ — yctak-
lovchi shesternaning aylanishlar chastotasi, min ’.
Moy nasosining haydovchi scksiyasini yuritish uchun zarur bo'lgan
quwat quyidagi ifoda orqali aniqlanadi (kVt):
523
Yetaklovchi
10.10-rasm. Tashqi — a va ichki (cvolventli — b, episikloidalli — </)
ilashniali moy nasoslari.
V(P -P )
ДГ _rT\J-chiq 1 hr / I м3
М,--------------------10 , (10.27)
Чм
bunda: Рм<гРк,г~ 0,3...0,6 — bosimlar farqi, MPa, T)M = 0,85...0,9 —
nasosning mexanik FIK.
Moy tozalagichlari. Dvigatelning ishonchli ishlashini ta’minlash
uchun, awalambor, ishqalanuvchi tutashmalarning abraziv zarracha-
lardan himoyalanishi ta’minlanishi kerak. Bu vazifani moy tozalagichlar
(filtrlar) bajaradi. Birinchi turga tirqish yoki tozalovchi sathlarning kanallari
orqali moyning o‘tishida zarrachalami ushlab qoladigan tuzilma, ikkin-
chisiga esa kuch maydonlari yordamida zarrachalami ushlab qoladigan
tozalagichlar kiradi.
Zamonaviy dvigatellarning moylash tizimlarida dag‘al va mayin filtrlar
ishlatiladi.
Dag‘al filtrlar 50... 120 mkm dan katta, mayin filtrlar esa 50...40
mkm kattalikkacha bo‘lgan zarrachalami ushlab qoladi. Dag‘al filtiiaming
tozalovchi elementlari to'rli, plastina-tirqishli va tasma-tirqishli qilib ba-
jariladi. Mayin tozalash uchun qog‘ozli, gazlamali, kartonli, paxta qog‘oz
to'qimali va boshqa elementlar ishlatiladi.
Filtrlar ichida sentrifugalar keng tarqalgan, ularda ifloslangan moy-
ning aylanishi keltirib chiqaradigan markazdan qochma kuchlar ta’sirida
zarrachalar olib tashlanadi.
Hozirgi paytda filtrlash elementi qog'ozli to'liq oqimli filtrdan va
qisman oqimli sentrifugadan tashkil topgan kombinirlangan moy toza-
lash tizimini qo'llash filtrlash sifatini oshirishni, moyni ishlash mud-
datini va xizmat qilish davriyligini oshirishni samaraliroq usuli bo'lib
hisoblanadi. To'liq oqimli filtrning konstruktiv bajarilishini misoli sifatida
10.11-rasmda YAMZ—840 dvigatelining filtri keltirilgan.
Yuqorida ko'rsatib o'tilganidek, tozalagich sifatida sentrifugalar ishlatiladi.
Rossiya dvigatelsozligida, tozalanadigan moy oqimi eneigiyasining rotomi
aylantirish uchun foydalaniladigan tashqi gidravlik reaktiv soplo yuritmali
sentrifugalar va ichki faol-ieaktiv yuritmali soplosiz sentrifugalar ishlatiladi.
Bunday tozalagichlarga YAMZ-840 dvigatelining sentrifugasini konstruksiyasi
524
misol bo'lib hisoblanadi (10.12-
rasm). Bunday sentrifugalar ixcham
va ishlatishda ishonchli. Dvigatelning
ishlashini nominal rejimida rotorn-
ing aylanishlar chastotasi
6000 min 1 ni tashkil etadi, bu
moyning yuqori darajada tozalanishini
ta’minlash uchun yetarli deb
hisoblanadi.
Moy radiatorlari. Dvigatcldan
moy bilan olib ketiladigan issiqlik
atrof-muhitga sochilishi kerak. Bu
maqsad uchun yuk va ko'pehilik
ycngil avtomobillar dvigatellarini
barcha moy tizimlari maxsus is-
siqlik almashgichlar — moy radia-
torlari bilan butlanadi. Avtotrak-
tor dvigatellarida radiatorlarning
ikki xili ishlatiladi: suv-moyli va
havo-tnoyli.
Havo-moyli radiatorlaming asosiy
afifllliklan bo'lib, quyidagilar hisobla-
nadi:
• massasining kamligi;
• tuzilishi nisbatan sodda va
lO.ll-rasm. YAMZ—840 dvigatelining to'liq
oqimli moy tozalash filtri:
I—korpus; 2—rezbali shtutser; 3—qulfli
qopqoq; 4—qalpoq qistirmasi; 5—elementning
zichlagichi; 6—filtrlovchi element; 7—qalpoq;
8—prujina; 9—to'kish tiqini; 10—xrapovik.
ishonchli;
• katta harorat bosimini olish
irnkoni. Sovuq moyning o'tkazib
yuborish uchun maxsus o'tkazib
yuboruvehi klapanni ishlatish zaru-
rati ulaming kamchiligi
hisoblanadi. Klapanning prujinasi 0,15—0,2 MPaga
teng bo'lgan bosimlar farqiga rostlanadi. Moyning qizishi bilan lining
qovushqoqligi kamayadi, bu radiatorda gidravlik yo'qotishlarni kamaytiradi
va klapan avtomatik bekiladi.
Suv-moy radiatorining asosiy afzalligi dvigatel ishga tushgandan so'ng
moyning tez qizishi va uning haroratini eng maqbuliga yaqin qilib ushlab
turishi hisoblanadi.
Radiatoming moylash tizimiga ulash quyidagi sxemalarning biri bo'yicha
amalga oshiriladi:
• bosh magistralga ketma-ket;
• nasosning asosiy seksiyasi (bo'linmasi) dan uzatish bilan asosiy
magistralga parallel;
• nasosning qo'shimcha seksiyasidan uzatish bilan asosiy magistralga
parallel.
Ko'proq tarqalgani oxirgi sxema, chunki bunday holatda moy radia-
tori asosiy magistraldagi bosimni pasaytirmaydi va radiatorga tushadigan
moyning miqdori dvigatel va nasosning yeyilishiga bog'liq bo'lmaydi.
525
10.12-rasm. YAMZ—840 dvigateli scnlri-
fugasining konstruksiyasi:
1—korpus; 2-qalpoq; 3—rotor korpusi;
4—rotor qalpog'i; 5—zoldirli podshipnik;
6—rotor o'qi; 7—forsunka; 8—plastinka;
9—to'xtatgich barmoq; 10—prujina.
Moy radiatorining hisobi
asosan suyuqlik radiatorini
hisoblash tartibi kabi amalga
oshiriladi.
Hisoblashning o‘ziga xosligini
ko‘rib chiqamiz. Dvigatcldan moy
orqaii olib kctiladigan issiqlik
miqdori
Qm =^MpM^ral^fchiq ~^kir) >
(kJ/s), radiator orqaii olib keti-
ladigan issiqlikka teng bo'lishi
kerak:
Qm ~ ^M Pm ^rad (trJdr ~ irxhiq ) >
bunda: tkirva tchlQ — dvigatel-
ga kirayotgan va undan chiqayot-
gan moyning harorati, °C, frkir
va /„A4/ — radiatorga kirayotgan va
undan chiqayotgan moyning
harorati, °C, Vmri — radiator
orqaii moyning aylanadigan sar-
fi, m’/s, К “ silindr orqaii moy-
ning aylanadigan sarfi, m’/s.
Quruq karterli moylash ti-
zimlarida va radiatomi ketma-ket
ulanishida К = bo'ladi.
Havo-moy radiatorining QM
issiqlikni olib ketadigan sovi-
tish sathi (m3) quyidagicha
aniqlanadi:
p _ Qm
rad ~ К (T -T )’ <10-28)
l,h/
bunda: KM - moydan havoga issiqlik uzatish koeffitsiyenti, kVt/(m2-K);
( frM — — radiatordagi moyni va radiator orqaii o'tgan havoning o'rtacha
haroratlarining farqi, °C.
Radiatorda moyning haroratlari farqi, odatda, dvigatcldagi moy ha-
roratlarining farqiga teng deb qabul qilinadi: Ы=ЫМ.
Shunday qilib, radiatorning sovitish sathini hisoblash uchun olib
ketiladigan issiqlik miqdori QM , sovitadigan havoning harorati va moy-
ning zarur bo'lgan o'rtacha harorati berilishi kerak.
Hisoblashda atrof-muhit harorati +45°C ga teng deb qabul qilinadi.
526
Moydan havoga issiqlik uzatishning yig‘indi koeffitsiyenti quyidagiga
teng [kVt/(m2.K)|
1 p ft p 1
_L£l+££l+2_, (10.29)
a., F.. 2 F a.
bunda: aM~moydan naychalar devoriga issiqlik berish koeffitsiyenti,
kVt/(m2.K); ah — naychalar devoridan havoga issiqlik berish koeffitsi-
yenti, kVt/(m2.K); Fh va FM~havo va moy bo‘yicha sovitish sathlari;
<p — FhIFM— radiatoming qovurg‘alash koeffitsiyenti; (p = 2,5...3,5 - nay-
cha — plastinali moy radiatorlari uchun; £ —radiator naychalarini qalin-
ligi, tn; A— issiqlik o'tkazish koeffitsiyenti, kJ/(m s K).
J F
j jp qo'shiluvehining qiymati kam bo'lganligi tufayli hisobga ol-
maymiz va quyidagini olamiz:
К - 1
W“_LA+_L, (10.30)
«л, F>. a„
Tajriba ma’lumotlari bo'yicha aM ni ah dan 1,5...3 martaga ko'pligi
ma’lum. Shuning uchun KM=(0,35...0,55) ah, suv radiatori uchun issiqlik
uzatish koeffitsiyenti К = ah bo'lishini hisobga olib, taxminiy hisob-
lashlarda suv va moy radiatorlarining konstruksiyalari va radiatorlar
frond (ko'lami) oldidagi havoning massali tezligi bir xil bo'lganda
Km=(0,35...0,55)K deb qabul qilish mumkin.
A" laming qiymati va ularning ga bog'liqligi 11-bobda keltirilgan.
To'g'ri tekis naychali suv-moy radiatorlari uchun moyning tezligi
0,1...0,5 m/s bo'lganda KM =120 .320 Vt/(m2-K), naychalarida maxsus
girdoblantirgichi bo'lgan radiatorlar uchun esa ЛГМ = 800... 1000 Vt/(m2 • K)
deb qabul qilish mumkin.
Mavjud dvigatellarning radiatorlarini solishtirma sathlari quyidagi
oraliqda yotadi (m2/ kVt):
havo-moyli Fsat = (3...6,5)10-2,
suv-moyli Fsnl =(0,2...1,l)10 3 (moy bo'yicha),
pnl = (0,13...0,34)10’2 (suv bo'yicha).
527
XI BOB
SOVITISH TIZIMI
Sovitish tizimi, qizigan gazlar yuvib o'tadigan dvigatel dctallaridan
issiqlikni majburan olib ketish, ularning issiqlik holatini eng maqbuli va
barqarorligini ta’minlash vazifasini bajaradi.
Dvigatel clementlaridan issiqlikning olib kctilishini amalga oshiradi-
gan issiqlik tashuvchini turi bo'yicha sovitish tizimi suyuqlik va havo bilan
sovitiladiganlarga ajratiladi.
11.1. SUYUQLIKLI SOVITISH TIZIMI
Zamonaviy avtotraktor dvigatellarida sovitish agentining majburiy
aylantiradigan yopiq turidagi suyuqlik bilan sovitiladigan tizim ishlatiladi.
Yopiq turidagi majburiy sovitish tizimi quyidagi asosiy elementlar:
(11.1-rasm) radiatordan, suyuqlik nasosidan, tcrmostatlardan, ventila-
tordan, kengaytirgich bakidan, quvurlardan va silindrlar blokini sovitish
g'ilofidan tashkil topgan.
Isigan suyuqlik sovitish g'ilofidan termostat 5 orqali radiatorga yoki
aylanib o'tuvchi asosiy yo'l 9 ga (termostat klapanining holatiga bog'liq
holda) o'tadi va nasos 6 ga keladi, u suyuqiikni silindrlar blokining
g'ilofi 7 ga haydaydi.
Kengayish bakining tiqini (11.2-rasm) kiritish (havo) va chiqarish
(bug') klapanlariga ega. Bug' klapani suyuqlik bug'ining ortiqcha bosim
0,045—0,05 MPa ga rostlaydi. Shunday qilib bug' klapanini ochilish
bosimidan kam bo'lgan bosimda tizim atmosferadan izolatsiyalangan
(«yopiq»). Tizimda bosim taxminan 0,01 MPa ga pasayishida havo klapani
ochiladi.
f
11.1-rasm. Snyuqlik bilan sovitiladigan tizimning prinsipial sxemasi:
/ — radiator; 2 - bug'-havo naychasi; 3 - termostat; 4 — kengayish baki;
5 - kengayish bakining tiqini; 6 - nasos; 7 - silindrlar blokining g'ilofi;
8 — ventilator; 9 — aylanib o'tuvchi naycha.
528
11.2-rasm. Klapan ochiq bo'lgan paytida kengayish bakining qopqog'i:
a—chiqarish; b—kiritish.
Suyuqlik bilan sovitish tizimida kengayish baki kengaytirgich, konden-
sator, sovitish g'ilofidagi suyuqlik sathini stabillagichi va deaerator (so-
vitish suyuqligidan havo, gazlar va bug'ni ajratgich) vazifasini bajaradi.
Bakning umumiy hajmi sovitish tizimining sig'imini 10...25% ga ega bo‘lganida
bug'-havo bo'shlig'ining hajmi, odatda, 5...7% ni tashkil etadi. Sovitish
tizimining solishtirma hajmi yengil avtomobillar uchun 0,18...0,24 //kVt
ni, yuk avtomobillari uchun esa 0,25...0,34 //kVt ni tashkil etadi.
Sovitish suyuqligining haroratini rostlash radiatorning issiq va sovuq
konturida aylanadigan sovitish agcntlarini massali sarfini o'zgartirish orqali
amalga oshiriladi.
Birinchi rostlash tizimi aylanadigan konturga ulangan va suyuqlikning
radiator orqali sarfini rostlaydigan avtomatik ta’sir qiluvchi termostatdan
tashkil topgan. Termostat klapanini ochilish darajasiga bog'liq holda so-
vitish uchun radiatorga keladigan va aylanib o'tuvchi quvur orqali dvi-
gatclga radiatomi chetlab qaytib keladigan sovitish suyuqligi oqimlarining
nisbati o'zgaradi (11.3-rasm).
П.З-rasm. Termostatning ishlash sxemasi:
a — sovuq dvigatelda; b — dvigatel to'liq isimaganda; d — dvigatel to'liq isiganda;
/—radiator orqali suyuqlikni o'tkazib yuboruvehi klapan; 2 — shtok; 3 — issiqlikka sezgir
element korpusi, 4 - blok kallagidan suyuqlikni chiqaruvchi klapan; 5 — blok kallagidan
suyuqlikni uzatuvchi patrubok; 6 ~ suyuqlik nasosiga suyuqlikni uzatuvchi patrubok;
7 — kronshteyn, 8 — termostat korpusi; 9 — radiatordan suyuqlikni olib ketish uchun
patrubok; 10 — termostat qopqog'i.
529
Ikkinchi tizim radiator orqali o'tadigan sovitish havosining miqdorini
o'zgartirish hisobiga dvigatelning issiqlik holatini rostlash bilan bog'liq. Bu
holatda rostlash yoki havo traktining aerodinamik qarshiligini bcvosita
o'zgartirish bilan yoki ventilatorning ish unumdorligini o'zgartirish hiso-
biga amalga oshiriladi.
Havoning sarfini rostlashni eng maqbul va samarali usuli bo'lib,
ventilatorning ish unumdorligini o'zgartirish hisoblanadi. Ventilatorni
tirsakli valdan yuritishda ventilatorning yetaklanuvchi elementlarini yetak-
lovchi clementlariga nisbatan sirpanishini rostlaydigan gidravlik yoki ele-
ktr magnit muftalar ishlatiladi. Zamonaviy avtomobillarda ventilatorning
avtonom elektrik yuritmali uning ish unumdorligini pozitsionli rostlay-
digan tizimlari keng qo'llanilmoqda.
11.2. RADIATORLARNING KONSTRUKSIYALARI
Radiatorning konstruksiyasini baholash uchun ko'rsatkichlarning uchta
guruhi ishlatiladi:
1) radiatorning o'zagi bo'yicha umumiy ma’lumot: frontal sathi Fr=HB (H
— balandligi, В - eni), chuqurligi £ va sovitish sathining umumiy yuzasi Fmv;
2) sovitish sathi elcmentlarining geometrik o'Ichamlari: suyuqlik
kanallarining o'lchami va shakli, ulaming joylashishi, radiatorning fronti
va qalinligi bo'yicha qadami, qovurg'alash plastinalarining shakli va qada-
mi, kanallari devorlarining qalinligi va boshqalar;
3) baholovchi parametrlar yoki koeffitsiycntlar, ulaming har biri u
yoki bu sifatini yoki radiatorning konstruksiyasini joylashishini o'ziga
xosligini xususiyatlaydi:
• sovitish sathining ixchamligi hajmiy ixchamlik koeffitsiyenti bilan
baholanadi ч>=Вт,/Ут,, m2/m’, bunda: radiatorning geometrik hajmi;
• qovurg'alash koeffitsiyenti bilan aniqlanadigan sovitish sathining
konstruktiv tuzilishi, ya’ni sovitish havosi bilan yuvib o'tiladigan sovi-
tish sathining suyuqlik bilan yuvib o'tadigan sathiga bo'lgan nisbati:
F =F /F
sov xiiyuij •
suyuqlik
suyuqlik
11.4-rasm. Radiator sovitish panjarasining o‘zagi:
a— naycha-plastinali; b—naycha-tasmali.
Hozirgi paytda avtomo-
billar va traktorlar dvigatel-
lari uchun naycha-plastinali
va naycha-tasmali radiator-
larning konstruksiyalari
keng qo'llaniladi (11.4-
rasm).
Naycha-plastinali radia-
torlarning sovitish panjara-
larini tayyorlashda qalinli-
gi 0,15 mm gacha bo'lgan
JI—68 yoki JI—90 latun tas-
malaridan tayyorlangan nay-
chalar (chokli yoki yaxlit
530
tortilgan) ishlatiladi (11.5-rasm). Qovurg'alash plastinalari yassi yoki
to'lqinsimon qilib tayyorlanadi. Sovitishning jadallashtirish uchun ularda
maxsus uyurmalashtirgichlar tayyorlangan bo'lishi mumkin. Naycha-tas-
mali konstruksiyalarda tasmalar 0,05...0,1 mm qalinlikdagi M—3 rusumli
misdan tayyorlanadi.
ll.5-rasm. Radiator naychalari:
a— kavsharlangan misli; A—payvandlangan aluminiy qotishmali.
Naycha-plastinali radiatorlarda sovitish naychalari sovitish havosining
oqimiga nisbatan bir qator, shaxmatsimon tartibda va burchakli shaxmat-
simon tartibda joylashtirilishi mumkin (11.6-rasm).
Ularning konstruksiyasida yassi plastinalar yoki tcshib o'tilgan egikli
(uyurmalashtirgichli) plastinalar keng qo'llaniladi, ular sovitish havosi
oqimiga burchak ostida joylashgan tor va qisqa havo kanallarini hosil qiladi.
Naycha-plastinali radiatorlaming ixchamlilik koeffitsiyenti o'zagining
konstruksiyasiga bog'liq holda 440..,850m 2/m3 ga, qovurg'alash koeffit-
siyenti esa - 2,5...5,4 ga teng.
ll.6-rasm. Naycha-plastinali radiatorianiing sovitish panjaralari elementlari:
a—naychalarning qator joylashishi; h-shaxmatsimon joylashishi; <7—shaxmatsimon,
havo oqimiga burchak ostida joylashgan; e~sovitish plastinasi tcshib o'tilgan egikli
531
11.7-rasm.
Naycha-tasmali radiatoriarning
elementlari:
o‘zagi (/ — sovitish tasmasi,
a — radiator
2 — sovitish naychasi); b — sovitish mis tasmasi;
d — aluminiy qotishmali sovitish tasmasi.
Naycha-tasmali radiatorlanla (I1.7-rasm) sovitish naychalari o'zining
konstruksiyasi bo'yicha naycha-plastinali radiatorlarda qo'llaniladigan
naychalardan farq qilmaydi, lekin ular faqat qator qilib joylashtiriladi.
Havo oqimining uyurmalanishini oshirish uchun tasmalarda yoki shaklli
shtamplash yoki tcshib o'tgan egik bajariladi. Naycha-tasmali radiatorlar
yuqori bo'lgan ixchamlik koeffitsiyenti ср = I 100...1400 m2/m3 va
qovurg'alash koeffitsiyenti -5...I 1,5 ga ega.
Koeffitsiycnt AC ning qiymati va turli radiatorlaming havo traktini
gidravlik yo'qotilishini qiymati Apr ning o'zgarishini 11.8-rasmda
ko'rsatilgan havoning massali tezligi Phwh ga bog'liq bo'lgan egri chi-
ziqlari bo'yicha taxminan baholash mumkin.
532
11.8-rasm. Havoning massali
tezligiga bog'liq holda issiqlik uzatish
koeffitsiyenti К va radiatoriarning
aerodinamik qarshiligi Pr:
I — havo oqimiga burchak ostida
shaxmatsimon joylashgan naychalar;
2 — naychalarning shaxmatsimon
joylashishi; 3 — naychalarning qator
joylashishi; 4 — naycha-tasmali
radiatorlar.
11.3. RADIATORLARNING ISSIQLIK VA AERODINAMIK
TAVSIFLARI
Radiatorning asosiy issiqlik tavsifi bo'lib, turli issiqlik almashgichlar
kabi issiqlik uzatish koeffitsiyenti К hisoblanadi (Vt/m2 • K), u radiator-
ning sovitish panjarasi konst ruksiyasiga va, shuningdek, issiqlik tashuvchi-
ning suyuqlik va havo traktlarida harakatlanish tezligiga bog'liq:
Radiatorning naychalarida sovitish suyuqligining harakat tezligini
ko'tarilishi bilan bir vaqtning o'zida tizimda gidravlik yo'qotishlar Д ps
ning oshishida issiqlik uzatish koeffitsiyenti ham ortadi (11.9-rasm).
Sovitish tizimining hajmiga bog'liq holda suyuqlik radiator orqaii
minutiga 10 dan 20 martagacha o'rtacha tezligi w,=0,4...0,7 m/s da hay-
dalishi mumkin. Uning aylanishidagi sarfi 90...150 //(kVt soat) ni tashkil
etadi.
Suyuqlik bilan sovitiladigan tizimlar konstruksiyalarida bir yo‘lli va
ko'p yo‘Hi radiatorlar ishlatiladi (11.10-rasm).
533
Radiatorlar ring sovitish sathlarining kattaligi Fm yuk avtomobillari uchun
0,2...0,4m2/kVt ni, yengil avtomobillar uchun esa 0,14...0,2 in’/kVt ni tashkil
etadi. Avtomobil radiatorlarining chuqurligi I 60... 130 mm ni, traktorlar
uchun esa 80... 135 mm ni tashkil etadi. Sovitish panjaralarining frontal sathi-
ning yuzasi barcha turdagi radiatorlar uchun />=0,2...0,6m2 oralig‘ida bo‘ladi.
11.9-rasm. Sovitish suyuqligi tezligi
radiatorning К va AI\ lar qiymatlariga
ta’siri.
11.10-rasm. Uch yo'lli radiatorlarda
sovitish suyuqligining harakatlanish
sxemasi: / va 2-radiatorning mos holda
yuqori va quyi haklaridagi to'siqlari.
11.11-rasm. Sovitish havosi tezligining
radiatoming К va Apr kattaliklariga
ta’siri.
Avtomobillar radiatori frontini
oldidagi ventilator hosil qiladigan
havoning tezligi wA=6...18 m/s ga
teng, avtomobilning harakatlanishida
uning tezligiga bog'liq holda 3...5 m/s ga
ortadi.
Traktor radiatorining fronti oldi-
dagi havo tezligini hisoblangan qiy-
mati harakatlanish tezligini hisobga
olmasdan qabul qilinadi.
Sovitish suyuqligining tezligi
и'л = w' + w” ni o’sishi bilan issiqlik
uzatish koeffitsiyenti К ortadi, lekin
bir vaqtning o’zida radiatordagi aero-
dinamik yo’qotish A pp ham ortadi
(11.11 -rasm). Bunga bog'liq holda havo
traktini loyihalashda radiator fronti
oldidagi havoning massaviy tezligini
o'zgartirish imkoni cheklangan va
534
avtotraktorlarning IYOD lari uchun pftw/;=l2...16 kg/(m2,s) ni tashkil
etadi.
Havo tarmog'ining aerodinamik yo'qolishi A p, (Pa) quyidagi ifoda
bilan ko'rsatilishi mumkin:
л л ,л pX ,|17ч
p+^Pt-> y°ki y + S?—(H-2)
bunda: Ap, va , A/;p va £r,kpT va £T-mos holda barcha havo
tarmog'ining radiator va havo traktini aerodinamik yo'qotish hamda aero-
dinamik qarshilik koeffitsiyenti. Avtotraktor dvigatellarining ko'proq tar-
qalgan havo trakti variantlarida nisbat I%, = 0,45...0,50 oralig'ida
yotadi. Shuning uchun A/?, ~ 2А/?;, deb qabul qilish mumkin.
11.4. SUYUQLIK NASOSLARI
Nasosning asosiy tavsiflari bo'lib, uning uzatishi bosimi H, iste’mol
qiladigan quvvati N„ va gidravlik FIK % hisoblanadi. Bir g‘ildirakli markaz-
dan qochma nasoslar keng tarqalgan (11.12-rasm). Avtotraktor turidagi
dvigatellarda 4...8 ta spiralsimon yoki radial kuraklarga ega bo'lgan yarim
ochiq parraklar ishlatiladi.
V simon dvigatellarda ba’zan blok bo'yicha sovitish suyuqligi oqimi-
ning bir tekis taqsimlanishini olish uchun nasosning chig'anog'idan ikki
olib ketuvchi (tarmoq) nazarda tutiladi.
/ — bolt; 2 — ventilator; 3 — shkiv; 4 - ventilator
gupchagi; 5 - ikki qatorli zoldirli podshipnik; 11.13-rasm. Suyuqlik
6 - to'xtatadigan vint; 7 - nazorat teshigi; 8 - qopqoq; nasosining zichlagichi.
9 — zichlagich; 10 — val; // — parrak; 12 - korpus;
13 — isitkich shlangasini qabul qiluvchi teshik; 14 — qabul
qiluvchi patrubok; 15 — qistirma, 16 — ariqcha;
17 — halqa; 18 — distansion vtulka; 19 — prujinasimon
shayba; A — nasos bo'shlig'i.
535
Spiralsimoi kurakli nasosning sodir qiladigan bosimi 0,05.„0,20 MPa
ga teng; yuritish uchun sarflanadigan quwat dvigatel nominal quwati-
ning 0,5...1% ini tashkil etadi; nasosning gidravlik FIK0,6...0,7 oralig'ida
yotadi. Radial kuraklar ishlatilgan holatda bosimi H, quwati N„ ortadi va
gidravlik FIK kamayadi. Turii konstruksiya!i nasoslar uchun mexanik FIK
t]m=0,8.„0,9, hajmiy FIK esa 77„=O,8...O,9 oralig'ida yotadi.
Nasosning parraklarini yuritish trapetsiyasimon tasmalar yoki me-
tall-keramik kompozitsiyali shkivlar orqali 1...1.5 uzatma soni bilan tir-
sakli valdan amalga oshiriladi.
Podshipniklarning jipslovchi zichlagich korpus 1 dan, zichlovchi
rezina manjet 2 dan, qisuvchi prujina 3 dan va grafitli halqa 4 dan tashkil
topgan (11.13-rasm). Zichlagichning qo'zg'almas grafitli halqasi, rezinali
manjetga o'rnatilgan prujinaning kuchi bilan parrakning aylanadigan yon
yuzasiga doimo qisib turiladi.
11.5. VENTILATORLAR
Bir bosqichli parraklarining soni to'rttadan sakkiztagacha va diametri
Z)=3OO„.67O mm bo'lgan o'q chiziq yo'nalishidagi ventilatorlar ko'proq
tarqalgan. Ventilatorni tanlash, lining tavsiflarini (bosimi va uzatishi)
havo tarmog'i tavsifi Др, bilan
muvofiqlashtirib amalga oshiri-
ladi. Др, (600...800 Pa) ning
nisbatan yuqori qiymatlarida o'q
chiziq yo'nalishidagi ventilator-
larning ishchi g'ildiraklari
yo'naltiruvchi g'ilofga o'rnatiladi.
G'ilof mavjud bo'lganda venti-
latordan radiatorgacha bo'lgan
masofa 80... 100 mm gacha
bo'lishi, u mavjud bo'lmaganda
10... 15 mm dan ortmasligi ker-
ak. Ventilatorning aylanma te-
zligi 80... 125 m/s ga erishadi.
11.14-rasm. O‘q chiziq yo'nalishidagi parchin mixli
ventilator: a — konstruksiyasi, b — aylanish
tekisiigiga nisbatan ventilator parraklarini o'rnatish
O'q chiziq yo'nalishidagi
ventilatorlar parchin mixli va
(11.14-rasm) yoki quyma
shaklida bajarilishi mumkin.
Parchin mixli ventilatorlar-
ning parraklari 1,25...1,80 mm
qalinlikdagi po'lat varaqdan
shtamplanadi, profillanadi va
aylanish tekisiigiga birmuncha
burchak ostida parchin mix
536
bilan mahkamlanadi. Yassi parraklaming yo‘nalish burchagining eng maqbuli
40...45°, qavariqligi uchun esa 35...40° atrofida bo'Iadi. Shtamp-
langan parrakli ventilatorlar 500...700 Pa atrofida bosim hosil qiladi va
FIK yuqori bo'lmagan 0,2...0,4 qiymatga ega bo'Iadi. Quyilgan ventilator-
lar sintetik ashyolardan profillangan (buralgan) parraklari bilan bajariladi.
Parraklaming buralish burchagi asosidan uchigacha 95° dan 30° gacha
o'zgaradi. Shovqinni kamaytirish maqsadida parraklar gupchakka o'zgaruvchan
qadam bilan joylashtiriladi; bunday ventilatorlaming FIK 0,55...0,65 gacha
erishishi mumkin.
Parraklar kengligining o'rtachasi 30...70 mm ga teng. Ayrim hollarda u
80... 100 mm gacha yetishi mumkin (katta yukli avtomobil dvigatellari uchun).
Ko'p hollarda ventilatorlar suyuqlik nasosi bilan bir valda o'rnatiladi.
Ventilator yuritmasi tirsakli valdan tasma orqali amalga oshiriladi. Yurit-
maning uzatish soni 0,88 dan 1,5 gacha oraliqda tanlanadi.
11.6. SUYUQLIKLI SOVITISH TIZIMINING HISOBI
11.6.1. HISOBLASHGA DASTLABKI SHARTLAR
Yonilg'i bilan silindrga Q„, issiqlik kiritiladi, uning bir qismi Qs
dvigatelning sovitish tizimiga yo'naltiriladi.
Qs issiqlik kesishadigan oqimli (radiator) suv-havo issiqlik almashgich
orqali issiq (sovitadigan suyuqlik) va sovuq (sovitadigan havo) issiqlik
tashuvchilarning o'zaro issiqlik almashinuvi natijasida dvigatelning sovi-tish
tizimi orqali atrof-muhitga olib ketiladi. Bunda quyidagi tenglik saqlanishi
kerak.
Qs=Q„, (ИЗ)
bunda: Qh - sovitadigan havoga berilgan issiqlik, J/s, yoki yoyilgan
ko'rinishida
К АЛ A/v = Vhphch Д(А. (11.4)
Issiq issiqlik tashuvchi tizimda o'zining haroratini o'zgartiradi; haro-
ratning chegaraviy farqi \t=tsk,r — ts,chkl, bunda: radiatorga kirayot-
gan sovitiladigan suyuqlik harorati; is.chil( — radiatordan chiqayotgan soviti-
ladigan suyuqlik harorati. Bunda aylanishdagi sarf К Q> va AZ, kattaliklar
va sovitiladigan suyuqlik turi (suv, tosoi va b.) bilan aniqlanadi. Sovuq
issiqlik tashuvchi atrof-muhit sharoitiga bog'liq holda haroratlar farqi
Mh-tkHr ~~ th.Mq (bunda: thMr - radiatorga kirayotgan havo harorati; th -
chiq radiatordan chiqayotgan havo harorati) bo'lganda Qs issiqlikni olib
ketishi uchun radiatorning sovitadigan panjarasidan Vh miqdorda o'tishi
kerak, bu ventilator va transport vositasining harakatidagi qarshi havo
oqimi bilan ta’minlanadi.
Hisoblashning amalga oshirish uchun sovitish tizimi eng ko'p issiqli-
kni olib ketilishini ta’minlaydigan sharoitdan kelib chiqqan holda hisob-
lash rejimi tanlanadi. Bunday rejim nominal quwat rejimi hisoblanadi.
537
Issiqlik tashuvchilarning harorat rejimlari, ularning harakatlanish te-
zligi, suyuqlik nasoslari va ventilatorlarning tavsiflari, radiatorning sovitish
panjaralari konstruksiyasini o'ziga xosligi orasidagi bog'liqlikni issiqlik uzatish
tenglamasi o‘rnatadi, J/s.
Qs = KFsm& (11.5)
bunda: A"—issiqlik uzatish koeffitsiyenti, Vt/(m2.K), (11.1 ga qarang);
Fsov—radiatorning sovitish sathining yuzasi, m2; д/_ radiator sathi
bo'yicha harorat bosimining o'rtacha integral qiymati, K.
(11.1) ifodani tahlilidan kelib chiqqan holda koeffitsiyent К har
doim maxrajdagi har bir hadning qiymatidan kamligi kelib chiqadi:
1
<~ё ; K<ah\ Zamonaviy radiatorlarda termik
qov qov
qarshilik / 2 ning К ni kattaligiga ta’siri nisbatan kam (0,5%
atrofida), shuning uchun amaliy hisoblashlarda e’tiborga olinmaydi. Bunga
bog'liq holda (11.1) tenglama quyidagicha soddalashtirilishi mumkin:
(11-6)
Olingan ifodadan koeffitsiyent К ni aniqlash uchun radiatorning
havo tarafi ah va suyuqlik tarafi bo'yicha as issiqlik berish koeffitsiyentlar!
qiymatlarini bilish kerakligi kelib chiqadi. Hisoblar va tajribalar o'zining
son qiymati bo'yicha К ning kattaligiga yaqin. Shuning uchun К ni
aniqlash masalasi muhandislik hisoblash uchun yetarlicha aniqlik bilan
quyidagi tenglamaga asosan ah ni aniqlashga keltirilishi mumkin
К = C(Pllw'hyW^ (Ц.7)
(11.7) ifodadagi C, m va q kattaliklar issiqlik tashuvchilarning oqimini
ma’lum rejimida sovitish sathining issiqlik texnikaviy xususiyatini xarak-
terlaydi: C~xarakteristik koeffitsiyent; m va q—darajaning xarakteristik
ko'rsatkichlari.
Issiqlik tashuvchilar oqimi tezligining koeffitsiyent К ga ta’siri turlicha
bo'ladi. Unga sovitish suyuqligi tezligi ws ga qaraganda (11.9-rasmga qarang)
havoning tezligi wh ko'p darajada ta’sir qiladi (11.8, 11.11-rasmlarga
qarang). Issiqlik tashuvchilar tezliklarining ko'tarilishi bilan sovitish tizi-
mida gidravlik va aerodinamik yo'qotishlar, xususan др5 уад/?р lar
ortadi (11.8, 11.9, 11.11-rasmlarga qarang). Qarshilikning o'sishi o'zi
bilan bosimni orttirish kerakligini keltirib chiqaradi, buni mos holda
issiqlik tashuvchilar К va Vh ning sarfida suyuqlik nasosi va havo venti-
laton ta’minlashi kerak. Shuning uchun havoning massaviy tezligi
phxv’h va sovitish suyuqligining tezligi mos holda 14... 16 kg/(m2.s) va
0,4...0,7 m/s kattalikda cheklanadi.
538
(11.5) tenglamadagi F„„. (m2) radiatorning sovitish sathini bildiradi
(issiqlik almashinuvi sathi), u quyidagi ifoda asosida aniqlanishi mumkin:
= (&?')/(k&), (11-8)
bunda: cp' = 1,1 -radiatorning ifloslanishi bilan bog'liq bo'lgan zaxira-
ning foydalanish koeffitsiyenti;
A 1 =tso‘r-th.n‘r^
(11-9)
bunda: 4„.r-radiatordagi suyuqlikning o'rtacha harorati, grad; radia-
tordagi havoning o'rtacha harorati, grad.
Sovitish tizimini hisoblashda quyidagilar haqida ma ’lumotga ega bo ‘lishi
kerak.
• dvigatelning energiya tejamkorhk ko'rsatkichlari (/V„—nominal
quwati, kVt; «—dvigatel tirsakli valining aylanishlar chastotasi, min-1;
cr— havoning ortiqlik koeffitsiyenti; /— silindrlar soni; S’ —porshen yo'li,
mm; D-silindr diametri, mm; s -siqish darajasi; Gyu—hisoblash re-
jimidagi yonilg'ining soatiga sarfi, kg/s; iVh — dvigatelning ishchi
hajmi, I);
• transport vositasini ishlatish sharoiti (avtomobilning, traktorning,
kombaynning va boshqalar):
1) iqlim sharoiti: f0=45“C- Rossiyaning o'rta mintaqasi uchun
atrof-muhitning hisoblangan harorati; p0 = 0,1 MPa atrof-muhitning
me’yoriy bosimi;
2) moy sovitish tizimi konstruksiyasining o'ziga xosligi: Д/Й=5...8°С—
sovitish tizimi radiatorini oldiga o'rnatilganda havo-moy radiatorida havoning
isishi; Stis = 0—radiator mavjud bo'lmaganda;
3) sovitish suyuqligining turi (suv, tosol va boshqalar) va uning issiqlik
texnikaviy konstantlari: cs—issiqlik sig'imi, J/(kg-K); ^-zichligi, kg/m3;
• radiatorning sovitish panja-
rasini tavsifr. sovitish panjarasi-ning
turi (11.6, 11.7-rasmlarga qarang);
H va В — mos holda radiatorning
sovitish panjarasini balandligi va eni,
m (11.15-rasm); ik — radiatorda so-
vitish suyuqligini yurishlar soni
(odatda, hisob ik = 1 uchun olib
boriladi);
• sovitish tizimining o'q chiziq
yo'nalishidagi ventilatorining tavsif-
lari-. ventilator parraklarining turi
(parchin mixli yoki quyma); у/ -
parraklaming shakl koeffitsiyenti va
o'matish burchagi; 77,-ventilatoning
mexanik FIK; D~ventilator
11.15-msm. Radiatorni sovitish panjarasining
gabarit o'Ichamlari: В — kengligi;
H — balandligi; / - chiiqurligi; FfI — frontal
(old qismi) sathining yuzasi.
539
diametri; i— ventilatomi tirsakli valdan yuritilishini uzatish nisbati; //—ven-
tilatoming qayd qilingan aylanishlar chastotasida havo sarfiga bog'liq holda
uning erishadigan bosimi, Pa; havoning sarfiga bog'liq holda havo tarmog'ining
aerodinamik yo'qotishi yoki aerodinamik qarshilik koeffitsiyenti (11.2 ga qarang);
W~ventilator hosil qiladigan havoning tezligi, m/s;
• suyuqlik nasosining tavsifi: ishchi g'ildirak parraklarining shakli;
Z —ishchi parraklaming soni; q-hajmiy FIK; ijk— gidravlik FIK;
mexanik FIK; /„-nasosning tirsakli valdan yuritilishini uzatish
nisbati; d — nasos yuritmasi valining diametn, m; r~parraklar gubchagining
radiusi, m\ Ct — nasosga kirishda sovitish suyuqligining absolut tezligi, m/s;
a2 — ishchi parrakdan suyuqhkning tushishida absolut tezligi C2 ni va
aylana tezligi U2 ning vektorlari orasidagi burchak, grad; J — ishchi parrak
qalinligi, m; //—hisoblash rejimida nasos erishadigan bosim, Pa;
APS—sovitish tizimining gidravlik konturida bosim yo'qotilishi, Pa.
11.6.2. SUYUQLIK RADIATORINING HISOBI
Suyuqlik radiatorining hisobi quyidagi ketma-ketlikda bajariladi.
1. Yonilg'i bilan silindrga kiritilgan issiqlik miqdori aniqlanadi (J/s):
£,„=<^//„/3600, (11.10)
bunda: Hu — yonilg'ining quyi issiqligi, J/kg.
2. Sovitish suyuqligiga berilgan issiqlik miqdori Q, aniqlanadi, J/s:
• tashqi tezlik tavsifi bo'yicha dvigatelning sinash asosida issiqlik ba-
lansining tashkil etuvchilarini aniqlash bilan;
• sovitish suyuqligiga berilgan nisbiy issiqlik q> kattaligi bo'yicha statik
ma’lumotlar asosida:
a =Qyo^.
(hid
qs ning miqdori uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun
0,24...0,32 va dizellar uchun esa 0,16...0,25 oralig'ida o'zgaradi;
• empirik bog'liqliklar bo'yicha
= CiDt+2mn'"
aH„
(11.12)
bunda: i — dvigatel silindrlarining soni; D—silindr diametri, mm;
n—tirsakh valning aylanishlar chastotasi, min1; Hu~ havoning
berilgan ortiqlik koeffitsiyenti a da yonilg'ining issiqligi J/kg;
Ha = //„(1,39/7-0,39) acl bo'lganda; Ha = 0,94//„/70,1’) a=l
bo'lganda.
Proporsional koeffitsiyenti 5 va darajalar ko'rsatkichi m ni qiymatlari
mos holda to'rt taktli dvigatellar uchun (l,6...2,9)10 3 (kichik qiymatlari
dizellar uchun) va 0,6...0,7 ga teng.
3. Quyidagi tenglama asosida sovitish tizimida sovitish suyuqligining
540
aylanish sarfi aniqlanadi, m’/s
Г, =£Л/(Л<ЛА)- (И -,3)
Radiatordan chiqishdagi suyuqlik harorati:
(U-14)
4. Radiatorning sovitish sathi hisoblanadi (m2):
Fmr=(Qrf)/(Mt). (11-15)
Issiqlik uzatish koeffitsiyenti К ning qiymati cquyidagicha aniqlanadi:
• chiziqli tasvir bog'liqligi asosida (11.8-rasmga qarang);
• empirik nisbatlar asosida (11-7).
U holda
а/ = /5(,г-/й(,г, (H-16)
<,,г=(£.^+^)/2, (11.17)
6..о>=0А+Д^)/2, (1118)
bunda: havoning radiatorda isishi:
a
<1II9>
radiatorning frontal (old qismi) sathi (m2):
Ffr-HB\ (11.20)
havoning zichligi (kg/m1):
A,-IO6
' h^h
bunda: Th — havoning radiatorga kirishidagi harorati (K)
ГА=/„+Д/„ + 273, (11.22)
bunda: Rh = 287J/(kgK) - havoning gaz doirniysi;
ch = 1005 J/(kg-K) - havoning issiqlik sig‘i mi.
5. Quyidagi ifoda bo'yicha radiator chuqurligji aniqlanadi (m)
£ = /;„v/(W), (11.23)
bunda: <p = Fmv/Vsm, — radiatorning ixchamlik koeffitsiyenti; Rtw - radia-
torning geometrik hajmi.
6. Radiatorning sovitish panjarasini konstruksiyasi tanlanadi (11.6, 11.7-
rasmlarga qarang). Sovitish panjarasining konstruksiyasiga bog'liq holda so-
vitish elementining o'lchamlari beriladi (11.16-rasm).
• naycha-plastinali radiatorlar uchun:
tf~B o'lchamda radiatorning bir qatorida to*’ liq elementlar soni (z„/r)
541
joylashadigan qilib tanlanadigan radia-
torning fronti bo'yicha sovitish plasti-
nalarining o'lchami; 6 - H o'lchamga
bir sovitish naychasini butunligicha (4„)
joylashadigan qilib tanlanadigan ele-
mentning balandligi; tchu — radiatorning
chuqurligi bo'yicha elementning o'lchami
(taxminan beriladi); 8pl — sovitish plas-
tinasini qalinligi; b — radiatorning chLi-
qurligi bo'yicha sovitish naychasini
o'lchami; c — radiatorning fronti bo'yicha
sovitish naychasini o'lchami; 6„—sovitish
naychasi devorining qalinligi;
• naycha-tasmali radiatorlar uchun
qo'shimcha ravishda beriladi:
/, —radiatorning H o'lchamiga bir
sovitish naychasiga to'liq elementlar soni
joylashadigan tasma gofrini qadami; /,-
sovitish tasmaning yarim gofrini yoy-
ilgan uzunligi.
7. Radiatorning ixchamlik koef-
fitsiyenti aniqlanadi (m2/m3):
b) <P = KJV'mv, (11.24)
bunda: FV'JV—radiator panjarasining
11.16-rasm. Radiatorlar panjarasini hisoblangan elementini sovitish sathi, m2;
sovituvchi elementlari:
a—naycha-plastinali; h-naycha-tasmali. ^'„.-radiator panjarasining hisoblangan
elementini hajmi, m3.
• Naycha-plastinali radiatorlar uchun
F'mv = [ 2(б + c)A - 2(6 + c)8p, + 2(tJrtchll - be) ],
^vov /dchu 6 -
• Nayeha-tasmali radiatorlar uchun
F'.,v = [4<U,+2(/’ + c)]^>
V -t t t
r tor ltrlch4l1-
Radiatorning chuqurligi / aniqlanganidan so'ng uning chuqurligi
bo'yicha elementlarning to'liq soni (zTtol) joylashishini e’tiborga olib, so-
vitish elementining o'lchami tchu qabul qilinadi va suyuqlikning bir yo'li
uchun radiatorning sovitish naychalarini soni aniqlanadi:
(H.25)
Radiatordagi sovitish elementlarining soni
542
IC Lfr hn Lchu Г ( 1 1 .26)
Quyidagi shart hisobning to‘g‘riligi masalasini yechish uchun asos
bo‘lib hisoblanadi:
• i <6; F ! F, = 1, lekin 1,1—1,15 dan ko‘p bo‘hnasligi kerak,
bunda: F =/7nl — radiatorning barcha naychalarining «tirik» kesimining
yuzasi, m2; • FV1 - /W\ - suyuqlikning bir yo‘li uchun «tirik» kesi-
mining kerakli yuzasi, m2; fn = (Л-£„)(<?-£„)-bir naychaning «tirik»
kesimini yuzasi, m2.
ikki yo'Ili radiator uchun barcha sovitish naychalarining kesimini
yuzasi Fs - FJy , bunda: i=2.
11.6.3. VENTILATORNING HISOBI
Ventilatomi hisoblash uchun boshlang‘ich parametr bo'lib IYOD
ning ishlashini hisoblash rejimidagi sovituvchi havoning talab qilingan
sarfi PA(m3/s) hisoblanadi.
Ventilatorning xarakteristikasidagi (tavsifidagi) ishchi nuqta uning statik
bosimi va havo traktining to'liq qarshiligi egri chiziqlarini kesishishi bilan
aniqlanadi, ya’ni quyidagi bosim nuqtasi bilan [(11.2) ifodaga qarang],
H=Ap4, (11.27)
bunda: ventilator bilan erishiladigan bosim, Pa.
Apq kattalikni quyidagilarga, asosan, aniqlash mumkin:
• statistik ma’lumotiarga zlpr=200...500 Pa;
• chiziqli tasvir bog'liqliklariga (11.8-rasmga qarang);
• empirik ifodalarga:
naycha-plastinali radiatorlar uchun:
gr={C;it/rh/ [(//z-c-)(/7-^)]} Re-*, (11.28)
bunda: "radiatorning qarshilik koeffitsiyenti; C[ — xarakteristik koef-
fitsiyent (CJ = 280- sovituvchi naychalar shaxmatsimon joylashtirili-
shida; = 230 - sovituvchi naychalar koridorli qilib joylashtirilishida);
naycha-tasmali radiatorlar uchun :
$r = 59 [/, l(t/r - <?)]“” Re '1-”5 . (11.29)
Re = (vVylJ<,)/A/| Reynolds mezoni, bunda: Ah~havoning kinematik
543
qovushqoqligi, m2/s; </c-havo kanallarining ekvivalent diametri, m.
Ekvivalentlik diametri (m) statik ma’Iumotlarga, asosan, yoki empirik
ifoda bo'yicha aniqlanishi mumkin:
naycha-plastinali radiatorlar uchun:
< = 4(tfr - c)(h - 3p,)/ (tfrh), (H .30)
naycha-tasmali radiatorlar uchun:
< =4('/, “С-24/, It,)/{[z,<r % +l)][2(c+Z>)//Jj](/JXml //)+Ч Ч), (11-31)
bunda: 6, —sovituvchi tasmaning qalinligi.
Ventilator parraklarining Dv diametrda aylana tezligi:
Ur=4^Hv/pv. (11.32)
Tezligi Uv 70... 100 m/s oralig'ida bo'lishi kerak.
Ventilator diametri (m)
Dv = Uv 60 l(mvn). (11.33)
Ventilatorning diametri GOST ga muvofiq kelishi va sovituvchi pan-
jaraning H yoki В o'lchamlarining birini eng kichigidan ko'p bo'lmasligi
kerak.
Ventilatorning uzatishi (m’/s):
Vv = HBw'h (11.34)
Ventilatorning yuritishga sarflanadigan quwat (kVt):
(П-35)
11.6.4. SUYUQLIK NASOSINING HISOBI
Suyuqlik nasosi sovitish tizimining radiatori orqaii suyuqlik sarfini
ta’minlashi kerak K,(w3/s).
Hisoblash rejimi quyidagi nisbat bilan aniqlanadi:
Н,п = Н,ч (Н.36)
bunda: Hs„ — suyuqlik nasosi erishadigan statik bosim, Pa; HSQ — suyuqlik
traktining gidravlik qarshiligi, Pa. H4 ni aniqlash yetarlicha murakkab,
uning aniq natijalari, odatda, faqat laboratoriya sinovlari asosida olinadi.
Ko'pchilik holatlarda /4 ni nisbatan A/’ =50% bo'lishini yoki statistik
ma’lumotlarni (//„=38...55 kPa, ayrim hollarda II kPa gacha) hisobga
olib taxminiy hisoblashlar uchun grafikli bog'liqliklardan foydalanish
mumkin (11.9-rasmga qarang).
Nasos uzatishining hisoblangan kattaligi (m’/s):
544
Parrakka kirish teshigining radiusi (11.17-rasm) (m):
r = l^+Q^o2
' N C,a
(11.37)
(11.38)
Ishchi g‘ildirakdan suyuqlik chiqishining aylanma tezligi (m/s):
(72 = V1 + tS^i,ctgP2 JHw/P,?7g (11 -39)
bunda: /32=cr2/0,8
Ishchi parrakdan suyuqlikning tushish radiusi:
г2=30(/2/(яш„). (11-40)
Aylanma tezlik (m/s)
Ц =6/^/^. (11.41)
Suyuqlik tushishining radial tezligi (m/s):
C, = UPJhU2) 0 1 -42)
Nisbiy tezlik fV, va aylanma tezlik [/, ning manfiy yo'nalishi orasidagi
burchak Д quyidagi ifodadan aniqlanadi:
tgP^CJU.. (11-43)
Suyuqlik tushishining absolut tezligi (m/s):
C2 =Crl sin a2. (11.44)
Ishchi parraklarning kengligi (m);
• suyuqlikning ishchi g'ildirakka kirishida:
bi =
vsh
(11.45)
• suyuqlikning ishchi g'ildirakdan chiqishida:
v.h
(11.46)
nasosni yuritishga sarflanadigan quwat (kVt):
(11.47)
545
11.7. HAVOLI SOVITISH TIZIMI
Havo bilan sovitiladigan avtotraktor dvigatellarining ko‘pchiligida
kallaklar va silindrlarning qovurg'alari orasiga havoni majburiy haydash
tizimi ishlatiladi. Havoning sarfi deflektorlovchi (oqimburgich) bilan rostlab
turiladi (1 L18-rasm).
Havoning yuqori aylanma tezligini ta’minlash uchun katta samaraga
ega bo’lgan ko‘p sonli profillangan parrakli o'q chizig'i bo'yicha yo'nalishli
ventilatorlar ishlatiladi. Bunday ventilatorlarning erishadigan to'liq bosi-
mi 1000...2400 Pa ga chiqadi.
• Havo bilan sovitish tizimining hisobi. Atrof-muhit parametrlari va
hisoblash rejimlari suyuqlik bilan sovitish tizimining hisobi kabi qabul
qilinadi. Silindr va kallakni hisoblash haroratlari 11.1-jadvalda keltirilgan.
Cho'yandan tayyorlangan silindr qovurg'asi asosining o'rtacha haro-
rati 130... 170°C; cho'yandan tayyorlangan kallak qovurg'asi asosining ha-
rorati 17O...22O"C; aluminiy qotishmasidan tayyorlangan kallak qovurg'asi
asosining harorati 160...200"C. Silindming ichki sathini harorati 130,..140“C
dan oshmasligi kerak. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun so-
vitish tizimiga beriladigan nisbiy issiqlik ^=0,24...0,30; dizellar uchun esa
0,20—0,26 ni tashkil etadi. Sovitish tizimiga beriladigan issiqlikning umu-
miy miqdori (J/s) quyidagini tashkil etadi:
Q.= q„Q., (H.48)
Moy radiatoridan va karter sathidan olinadigan issiqlik hisobga olinsa
issiqlikning miqdori 10... 15% ko'payadi.
11,2-jadvalda aluminiy qotishmali kallakdan qk va cho'yandan tayyorlan-
gan silindrdan qs olinadigan issiqlik miqdori bo'yicha o'rtacha statik ma’lumot
keltirilgan. Silindr kallagi cho'yandan tayyorlangan holatda kallakdan olina-
digan issiqlik ulushi kamayadi, silindrdan olinadigan ulushi esa ko'payadi.
Soddalashtirish maqsadida hisoblash bir silindr va kallak uchun ba-
jariladi. Bir silindrdan olib ketiladigan issiqlik miqdori (J/s) quyidagi
ifodani tashkil etadi:
• (11.49)
Bir silindrdan Qh miqdordagi issiqlikning olib ketish uchun sovi-
tuvchi havoning talab qilinadigan miqdori (kg/s):
Qh
p\\a 1еУ
ll.l-jadval
Dvigatelning turi Eng yuqori harorat, °C
Silindr Silindr kallagi
Maxsus cho'yandan Aluminiy qotishmasidan
Avtomobil dvigateli 220 340...360 240-260
Traktor dvigateli 200 320...340 220...240
546
bunda: cp=1005 J/(kg K) —
havoning o'rtacha issiqlik sig'imi;
tla va he ~qovnig‘alar orasida-
gi kanal lardan chiqadigan va unga
kiradigan havoning o'rtacha haro- §
rati, °C. Harorat tk 45"C ga teng
deb qabul qilinadi, harorat esa
quyidagi ifoda bo'yicha aniqlana-
di:
2 11.18-rasm. Havo bilan sovitiladigan dvigatelda
bunda: tyu va tq ~~ mos holda sil- havoning aylanma harakatini tashkil etish
indming yuqori va quyi doirasi- sxemasi: / — dcflcktorlar; 2 — moy radiatori.
dan chiqadigan havoning harorati, °C. /JU=80... 110°C; t,=60...80°C.
Qovurg'alar orasidagi kanallardagi havoning o'rtacha harorati tlm=(tla+tk)/2.
Bir silindming sovitishga sarflanadigan havoning hajmi Vh=Gh/ph
bunda: ph — sovitadigan havoning zichligi, kg/m3. Havo traktining zichla-
nadigan qismlarini nozichligi orqali sovitadigan havoning 8... 10% yo'qoladi.
Buni e’tiborga olinishida bir silindming sovitishga uzatiladigan havoning
zarur bo'lgan miqdori quyidagi ifodani tashkil etadi:
G'h =(1,08... 1,1)/ Gh (11.52)
Dvigatelni sovitish uchun zarur bo'lgan havoning taxminiy miqdori
(kg/s), hajmiy sarfi G = G'hilqp, V -GI ph ifodalar orqali aniqlanadi.
G ning aniqroq miqdori silindr kallagining sovitish uchun zarur bo'lgan
havo qiymatini alohida aniqlab olinishi mumkin.
Dvigatelning quwat birligiga to'g'ri keladigan havoning solishtirma
sarfi gh=G/Nc[kg/(skVl)] ni tashkil etadi. Hisoblashning to'g'riligini
baholash uchun gh ni 11.3-jadvalda keltirilgan statik ma’lumotlar bilan
taqqoslash kerak.
Sovitish sathi FM>V ni (m2) silindming keltirilgan sovitish sathi F*c/va
qovurg'alash koeffitsiyenti orqali aniqlash mumkin:
11.2-jadval
Dvigatelning turi Olib ketiladigan issiqlik miqdori
Kallakdan qk Silindrdan qs
Uchqundan o't oldiriladigan 0,7 0,3
Ajratilmagan yonish kamerali dizel 0,4 0,6
Ajratilgan yonish kamerali dizel 0,5 0,5
547
f^-Fkci '^чт ; Fkd~n (D+2dx)hs
bunda: D — silindr diametri; d, — silindr devorining qalinligi;
A, — silindmi qovurg'alangan qismining balandligi; A.=(l,2...1,4)5,
bunda: 5 — porshen yo'li. Dizellar va uchqundan o't oldiriladigan dvig-
atellar uchun qovurg'alash koeffitsiyenti ^„=4,4...8,0 ga teng deb qabul
qilinadi.
Statik ma’lumotlarga, asosan, dizellar uchun F5PV=(0,4...0,8)zVft;
uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun Fsm,=(0,65...1,60)iK*.
Bunda: iVh — dvigatelning ishchi hajmi, /.
11.19-rasm. Trapetsiyasimon sovitish
qovurg‘asi."
balandligi h, qovurg'alash qadami s,
Sovituvchi qovurg'alarning
shakli va o'Ichamlari eng kam
aerodinamik qarshilikda zarur
bo'lgan issiqlik berishni
ta’minlashi kerak, bu ventilator-
ni yuritishga sarflanadigan quwat-
_ ni kamaytirish uchun kerak.
Trapetsiyasimon qovurg'alar
ko'proq ishlatiladi, ular ishlab
chiqarishda qulayroq va yuqori
issiqlik samarasiga ega (11.19-rasm).
Qovurg'alashning asosiy para-
metrlari bo'lib, qovurg'alarning
soni z, qovurg'aning o'rtacha
qovurg'aning o'rtacha qalinligi d,
qovurg'alar orasidagi kanalning o'rtacha kengligi £ va qovurg'a asosidagi
silindr diametri D„ hisoblanadi.
Sanab o'tilgan parametrlarning qiymatlari 11,4-jadvalda keltirilgan.
Qovurg'a asosining qalinligi uchiga qaraganda taxminan 1,5 martaga
katta.
11.3-jadval
Dvigatelning turi gh, kg/(s-kVt)
Uchqundan o't oldiradigan 0.0265...0.0285
Ajratilmagan yonish kamerali dizel 0.018...0.021
Ajratilgan yonish kamerali dizel 0.0245...0.0265
11.4-jadval
Qovurg'alash parametrlari, mm Cho'yan Aluminiy qotishma
Silindr stakani Silindr kallagi Silindr stakani Silindr kallagi
Л 14..30 15 ...50 15...35 15...75
5 6...12 6...12 3,5...8 3,5...8
I 4...8 4..8 2...6 2.6
S 2...4 2...4 1.5...2,5 1,5...2,5
548
XII BOB
HAVO BILAN TA’MINLASH TIZIMI
12.1. HAVO TOZALAGICHLAR
Havo tozalash tizimlariga qo'yiladigan asosiy talab, bu tizimlaming
gidravlik qarshiligini iloji boricha eng kam bo'lishi hisoblanadi, bu gaz
almashinuviga energiya sarfini kamaytirish va silinrdlarning to'lishini oshirish
uchun zarur. Tizim konstruksiyasi bo'yicha ixcham (gabarit o'Ichamlari
kam) va kam massaga ega bo'lishi kerak, buning uchun u kiritish shov-
qinini so'ndirgich elementi bilan birlashtiriladi. Bunda havo tozalagich va
kiritish shovqinini so'ndirgich elementlarining o'lchovlari va geometrik
shakllarini tanlashga alohida e’tibor beriladi, bu silindriarning to'lishini
yaxshilash uchun yangi zaryad oqimini nostatsionar hodisasidan foyda-
lanishga imkon beradi. Yuk avtomobillarida tozalagich elementlari joylash-
tirilgan tashqariga chiqarilgan havo so'rgich tizimlari ishlatiladi. Yuk av-
tomobillarining havo so'rgichlari ko'pincha kabina ustiga joylashtiriladi
yoki peshoyna ustuni romi bilan birga o'rnatiladi, bu 2...2,5 m baland-
likdan chang kam bo'lgan doiradan havoni so'rishga imkon beradi. Yengil
avtomobillarda havo avtomobil kapoti ostidan olinadi. Havo so'rgichning
joylashtiriladigan o'rni tajriba yo'li bilan aniqlanadi.
Atmosfera havosida har doim oz yoki ko'p miqdorda chang zarracha-
lari mavjud bo'Iadi. Havodagi chang miqdori Im’ havoda changning massali
qiymatini ko'rsatuvchi havoning changlanganlik kattaligi bilan baholanadi
(g/m3).
Atmosfera havosining changlanganligi ko'p omillarga bog'liq: yil fasli-
ga, tuproq va yo'lning turiga (12.1-jadval), havoning namligiga, harakatning
jadalligiga, transport vositasining turiga va shinalaming konstruksiyasiga,
shamoining yo'nalishiga, transport vositasining aerodinamikasiga.
Avtomobildan foydalanish jarayonida dvigatelning havo tozalagich
tizimidagi havo so'ruvchisiga tushadigan havoning changlanganligi yuqo-
rida sanab o'tilganlardan tashqari havo so'rgichning joylashgan o'rniga,
avtomobilning harakat tezligiga bog'liq bo'lib, 0,0003 dan 1,4 g/m’ gacha
oraliqda o'zgarishi mumkin.
12.1-jadval
Avtomobil yo'lining turi Avtomobil harakatlanishida havoning changlanganligi, g/m3
yakka holda kolonnada
Avtomagistral 0,00I...0,002 Ma’lumot yo'q
Qatriq asfalt betonli qoplama 0,004...0,005 0,015-0,020
Qattiq bo'lmagan qoplama 0,01-0,10 0,4-0,6
Karyer 0,5... 1,0 2,0 gacha
549
Dvigatelning havo tozaligichiga tushadigan chang zarrachalarning asosiy
massasi 40 mkm gacha o‘lchamga ega va, asosan, kremniy, temir va
aluminiy oksidlaridan tashkil topgan. Turli tuproqlarning Gedroys bo'yicha
kimyoviy tarkibi 12.2-jadvalda keltirilgan. 12 2-advat
Tuproq tarkibi Zarra- chalar o'Ichami, mkm Toblangan moddaning miqdori, massa bo'yicha, %
CO SiO2 А12Оз+ Fe,O A12O3 CaO MgO FO
Sariq tuproq 5... 10 5,3 62,2 17,3 - 14,1 2,0 0,2
Kul rang tuproq 5... 10 - 79.1 12,3 - 1,2 - -
10...250 - 89,4 - - 1,1 - -
Qora tuproq 5...10 - 88,5 8,6 7,1 0,4 0,2 -
10 ..250 - 60,6 22,3 15,0 0,8 0,5 -
Tozalagich korpusining havo so‘ruvchisiga tushadigan havoning chang-
langanligi ko‘p jihatdan uning yo'l sathidan joylashish balandligi bilan
aniqlanadi. Havo so'ruvchining joylashish balandligi 0,7m ga orttirilsa,
havoning changlanganligi, asosan, chang katta zarrachalari miqdorini kama-
yishi hisobiga deyarli 8 martaga kamayadi (12.3-jadval).
12.3-jadval
Sinovga olingan balandlik, m Changning miqdori, %
yengil avtomobil yuk avtomobili
0,5 r 0,20 0,50 "1
1,0 0,14 0,35
1,5 0,04 0,22
2,0 0,01 0,14
Havo tozalagichning ishlash ko'rsatkichlariga ta’sir qiladigan asosiy
tavsiflaridan biri changning sochiiganligi hisoblanadi.
Chang sochilganlik tarkibi bo'yicha uch ko'rinishga bo'linadi:
1. Transport vositalarining harakatlanishida yo'l tasmasidan havoga
ko'tariladigan zarrachalarning o'Ichamlari 150 mkm dan ko'p bo'lgan va
tinch havoda o'tirish tezligi 1,0 m/s ga ega bo'lgan oniy chang. Bunday
zarrachalar mashina ko'taradigan changning massasi bo'yicha 55% ga ya-
qinini tashkil etadi.
2. Zarrachalarning o'Ichamlari 2...150 mkm ga va o'tirish tezligi
(1,0...0,18)-10 3 m/s ga ega bo'lgan vaqtinchalik chang. Bu ko'rimshdagi
changning massasi mashina ko'taradigan changning 47...90% ni tashkil
etadi, u tuproq yoki yo'l qoplamasining turiga bog'liq bo'ladi.
3. O'tirish tezligi 0,18-10 ' m/s dan kam bo'lgan zarrachalardan tashkil
topgan doimiy chang.
Dvigatel uchun xavfliroq hisoblangani kvarsli chang, lining zarra-
chalarini qattiqligi dvigatelning ishqalanuvchi sathlarini qattiqligidan yuqori.
Changda yo'l tasmasidan boshqa yo'l tasmasi ashyolari tarkibiga kiruvchi
550
qattiq minerallar, shuningdek, qurum va shinalaming yeyilishidagi zarra-
chalar ham ishtirok etadi.
IYOD ning havo tozalagichi samaradorligi quyidagi ko‘rsatkichlar
bilan baholanadi:
• havoni tozalash koeffitsiyenti; • gidravlik qarshiligi; • chang sig'imi;
• ishonchliligi; • massa va gabarit o'Ichamlari; • foydalanish jarayonida
unga xizmat qilinadigan sarflar va konstruksiyasining bahosi bilan.
Havoni changdan tozalash samaradorligi tozalash q yoki changni
o'tkazish e koeffitsiyentlari bilan baholanadi. Tozalashning umumiy
koeffitsiyenti havo tozalagich ushlab qoladigan changning nisbiy miq-
dorini protsentlarda xarakteriaydi va quyidagicha aniqlanadi:
, = ^.1ОО = ^1^.1ОО (I2I)
Л/, M, ' ’
bunda: Mh M2, M, — mos holda havo tozalagichga tushadigan, ushlab
qolingan va u o'tkazib yuborgan changning massasi.
Changni o'tkazib yuborish koeffitsiyenti havo tozalagich ortidagi
changning nisbiy miqdori kabi aniqlanadi: (A/?/A/;)I00%.
O'tkazib yuborish va tozalash koeffitsiyentlari o'zaro e =(100-q)%
bog'liqlik bilan bog'langan.
havoni tozalash tizimi kiritish tizimining gidravlik qarshiligini sezi-
larli darajada orttiradi. Havo tozalagichning gidravlik qarshiligi Ap uning
konstruksiyasiga bog'liq va havo so'rgichga kirishdagi bosim hamda havo
tozalagichning oxirgi elementidan keyingi (ko'p bosqichli tozalagichlar)
bosim farqi kabi aniqlanadi.
Havo tozalagichning gidravlik qarshiligi to'ldirish koeffitsiyenti qv ga
salbiy ta’sir qiladi, dvigatel ishlashining samarali va tejamkorlik
ko'rsatkichlarini yomonlashtiradi. Tozalovchi elementlaming ifloslana
borishida gidravlik qarshilikning kattaligi chiziqli tarzda o'sishi va ma’lum
«chegara» kattaligi Appr gacha (yo'l qo'yilgan gidravlik qarshilik, 12.4-
jadvalga qarang) dvigatelning to'ldirish koeffitsiyentiga jiddiy ta’sir qil-
masligi tajriba tadqiqotlari bilan o'rnatilgan. Biroq bunda gaz almashinuviga
bo'lgan energiya sarfining oshishi, dvigatelning quwat va tejamkorlik
ko'rsatkichlarini yomonlashtiradi.
12.4-jadvaldan ko'rinishicha, Aprr ning me’yoriy qiymatlari dvigatelning
turi va vazifasiga bog'liq va ishlab chiqaruvchi zavodning texnik sharti bilan
aniqlanadi.
Karbyuratorli dvigatellar uchun quwatning nisbiy yo'qolishi kiritish-
dagi qarshihkka proporsional. Masalan, gidravlik yo'qoiish darajasi 100
mm suv ustuniga ko'paysa, dvigatel quwatining taxminan 1,3% ga kama-
yishiga olib keladi. 12.4-jadval
Dvigatel Ap, kPa
Uchqundan o't oldiriladigan 5,0
Dizel 3,5...4,0
Turbonadduvli dizel 4,5...5,0
Traktor 7,0 gacha
551
Havoning ortiqlik koeffitsiyenti ko'p qiymatga ega bo'lgan dizellar havo
tozalagichning gidravlik qarshiligini ortishida kam sezgiiiikka ega. Dizelning
havo tozalagichi gidravlik qarshiligi Ap ni 100 mm suv ustuniga ortishi
solishtirma yonilg'i sarfini ko'payishiga va quwatini taxminan 0,5% ga
kamayishiga olib keladi.
Ayrim dvigatellarda chiqarish tizimi bilan ulangan changni chiqarib
yuborish uchun ejeksiya yo'li bilan tortib oluvchi tuzilmali havo tozala-
gich tizimlari ishlatiladi. Biroq ejektorlami qo'Hash chiqarishda aks bosimni
ko'tarilishiga olib keladi, bu quvvatning yo'qolishini va samarali solishtir-
ma yonilg'i sarfini oshishini keltirib chiqaradi.
Gidravlik qarshilik yo'l qo'yilgan chegara kattaligiga erishgunicha havo
tozalagichning ushlab qoladigan changining miqdori Wch (kg) chang
sig'imi deb ataladi.
Havo tozalagichning takomillashganligi uning solishtirma chang sig'imi
{kg/1) bilan baholanadi (12.5-jadval):
W
° = (12.2)
bunda: V — havo tozalagich tizimining egallagan to'liq hajmi.
12.5-jadval
Transport vositasining turi Havoning boshlang'ich changlanganligi <p g/m1, ko’p emas Qnniq tozalovchi elemcntga solishtirma yuklama
q. m Vs gn, g/m’
Ycngil avtomobillar 0.05 400...250 125
Yuk avtomobillari 0.10 250...200 185
Og'ir o‘zi ag'dargicblar 0,50 170 230
Yo‘l-qurilish texnikasi, traktorlar va o'nnalovchi zanjirli shataklagich 1,50 110 310
Havo tozalash tizimlarining konstruksiyasi va ishlashi. Zamonaviy
avtotraktor dvigatellarida quyidagi havo tozalagichlari ishlatiladi: inersion-
markazdan qochma, g'ovakHk va murakkab.
Inersion-markazdan qochma tozalagichlar tozalashning birinchi bos-
qichi sifatida avtotraktor dvigatellarining havo tozalagichlarida ishlatiladi.
Bunday tozalagichlarning changni o'tkazib yuborish koeffitsiyenti 10
dan 60% gacha o'zgaradi, gidravlik qarshiligi esa 100 mm suv ustunidan
ortmaydi. Bunday ko'rsatkichlar uning, asosan, tozalashning birinchi
bosqichi sifatida qo'Ilashga imkon beradi.
Havo tozalashning birinchini bosqichi asosiy vazifasi havo tozalash-
ning ikkinchi asosiy bosqichini chang yuklamasini pasaytirish hisoblana-
di, demak uning texnik xizmatgacha ishlash davomiyligini oshirish.
Yuk avtomobillarida tozalashning ikkinchi bosqichida tozalovchi de-
menti kanonli ikki bosqichli havo tozalagichlari keng tarqalgan
(12.1.a-rasm). Kartonli tozalovchi elementli kombinirlangan havo tozala-
gichlar ham qo'llanilmoqda, ularning birinchi bosqichida ajratilgan changni
552
12.1-rasm. Tozalovchi dementi kartonli havo tozalagich (a) va kombinirlangan ikki
bosqichli havo tozalagicblar (Л): 1 — to‘gTi oqimli monotsiklon; 2 — kartonli
toza'ovchi element; 3 — ajratilgan changni yig'ish uchun bunker; 4 — konussimon
inersion panjara; 5 — inertsion-moyli havo tozalagich.
bunkerda yig'adigan, uning gaz ejektori yordamida avtomatik chiqarib
tashlaydigan siklonlar to'plami ishlatiladi.
To'liq yuritmali yuk avtomobillarida havo tozalashning kombinirlangan
tizimi ishlatilmoqda (12.1-b rasm), uning birinchi bosqichida gaz ejektori
ajratgan changni avtomatik chiqarib tashlaydigan konussimon inersion
panjaralar ishlatiladi.
Havoning tozalash tizimlarida siklonlar to'plamini keng qo'llanilishiga
ularning gabaritini kattaligi va yuqori metall sig'imliligi to‘siq bo'lib tu-
ribdi. Ikki bosqichli havo tozalagichning ishlash davomiyligini ko‘p
bo'lishini ta’minlash uchun birinchi bosqichning changni o'tkazish ko-
efTitsiyenti ei 8...15% oralig'ida yotishi kerak (12.2-rasm).
E! koeffitsiyentning keyinchalik pasayishi tozalovchi kartonga tusha-
digan chang zarralarining o'lchamlarini kichiklashishi bilan tozalovchi
kartonning solishtirma sig'imi keskin kamayishi tufayli tozalovchi ele-
ment: kartonli ikki bosqichli havo tozalagichlarning ishlash davomiyligi
т ni orttirishga olib kclmaydi. Bundan tashqari birinchi bosqich qarshili-
gini yuqoriligi tufayli havo tozalagichning resursi chegaraviy qarshi-
ligigacha kamayadi.
Ilgari keng foydalanilgan inersion-moy
turidagi havo tozalagichlar kons-
truksiyasining soddaligi va xizmat mud-
datini ko'pligi bilan farqlanishiga qaramas-
dan ular dvigatelda eng maqbul foydala-
nish imkonini cheklaydigan bir qator jid-
diy kamchiliklarga ham ega. Bunday toza-
lagichlarning havoni changdan tozalash
samaradorligi nisbatan yuqori emas va
ko'p jihatdan dvigatelning ishlash rejimiga
bog'liq. Dvigatelning nominal ishlash re-
jimiga mos keladigan havoning sarfida to-
zalagichlarning eng yaxshi nusxasi
12.2-rasm. Ikki bosqichli havo
tozalagich ishlasliinir.g nisbiy vaqti
т ning birinchi bosqichni o'tkazib
yuborish koeffitsiyenti e, ga
bog'liqligi.
553
12.3-rasm. «Вахага» firmasining
yo'l qo'yilgan (ruxsat etilgan)
gidravlik qarshilikli indikatori:
I — prujina; 2 — nazorat
0,8...1,8% changni o'tkazib yuboradi, qismiy
yuklama rejimlarida ishlaganida esa bu ko'rsatkich
5... 10% gacha ko'payadi.
Havo tozalagichlarning quruq turi iner-
sion-moy havo tozalagichlarga qaraganda ko'p
jihatdan kamchiliklardan holi; ular dvigatel-
ning ishlash rejimiga bog'liq bo'lmagan holda
havo tozalash samarasiga ega va inersion-moy
havo tozalagichlarning o'xshash ko'rsatkichlariga
qaraganda I0...30 martaga ko'p. Bundan tashqari
kartonli filtrlovchi elementlarda (KFE) chang
o'tirishini yig'ilish xususiyati foydalanish jaray-
onida avtomobilning kiritish tizimida qarshili-
kning o'sishini ko'rsatuvchi va filtrlovchi ele-
mentga xizmat ko'rsatish zarurligi to'g'risida
ishora beruvchi asboblarning qo'Ilashni (chang-
langanlik indikatorlari) laqozo qiladi (12.3-
darchasi; 3 — membrana;
4 — korpus; 5 — richag;
6 — porshen; 7 — havo
keltirish uchun teshik
rasm).
Katta yukli avtomobillarda KFE li bo'lgan
havo tozalagichlarning joylashtirishni qiyinligi
va kiritiladigan havoning isishini bartaraf qilish
zarurati bunday filtrlami motor bo'limiga o'matishga imkon bermaydi. Shunday
qilib, avtomobil konstruksiyasida dvigatel va havo tozalagich orasida rezina
shlangali hamda tortib turuvchi xomutli havo o'tkazuvchi paydo bo'Iadi.
Havo tozalagichlarni hisoblashning mavjud usullari ko'p jihatdan tajriba
va statik ma’lumotlarini ishlatishga asoslangan. Ularning ishonchliligi nis-
batan yuqori emas, shuning uchun ularni ishlab chiqishda ko'p hajmli
me’yoriga yetkazish tajriba ishlarining o'tkazilishini talab qiladi.
inersion havo filtrlarining hisobi havo bo'shlig'ida zarrachalarning og'irlik
kuchi va uning harakatlanishiga havoning qarshilik kuchining tengligi
o'rnatilganda havo oqimida qattiq zarrachalarning o'tirish (cho'kindi hosil
qilish) tezligini aniqlashga asoslangan. Bu paytda chang zarrachalari o'tirish
tezligi bilan bir tekis siljiydi, uning qiymati zarrachaning massasiga, uning
o'lchamiga, qovushqoqligiga va havo muhitining zichligiga bog'liq bo'Iadi.
Havoni markazdan qochma usulida tozalashda havo tozalagichidagi
oqimning uyurmali harakatida paydo bo'ladigan markazdan qochma kuch
ta’sirida changning o'tirishi sodir bo'Iadi.
Havoning samaraliroq tozalanishi quruq filtrlovchi elementlar bilan
amalga oshiriladi. Filtrlovchi elementlaming konstruksiyasi doimo takomil-
lashtirilmoqda, bu ularning ishonchliligini, solishtirma havo yuklamasini
va chang sig'imini oshirishga imkon beradi. Filtrlaydigan kartonlar va sin-
tetik ashyolar asosida filtrlovchi elementlaming paydo bo'lishi oldindan
berilgan tavsilli tozalagichlarni barpo qilishga imkon yaratdi, bunga filtr-
laydigan elementni ishlab chiqarishda g'ovak o'lchamlarini o'zgartirish
bilan erishiladi, bunga bog'liq holda havo bilan birgalikda dvigatelning
kiritish tizimiga kirishi mumkin bo'lgan changning eng katta kritik o'lchami
554
aniqlanadi. Filtrlovchi elementga, egri chiziq kanalli kanali bilan ichiga
kitgan bo'yicha monolit jism sifatida qarash mumkin. Havo devori tukli
bo'lgan bu egri chiziqli kanallar bo'yicha harakatlanadi va chang zarracha-
larining devorlariga o'tirib, kanallarni toraytiradi va filtrlash mayinligini
orttiradi.
Umumiy holda o'tkazish koeffitsiyenti E=ezt kabi aniqlanishi mum-
kin, bunda: t-filtrlovchi ashyo qalinligi, \ — changning o'tirish koeffitsi-
yenti (tajribada olingan kattalik).
Filtrlovchi elementning ishlash sharoiti solishtirma havo yuklamasi
у - , -i
= I/(л’-w )J kattaligi bilan baholanadi, bunda: Vh — dvigatel
orqali havoning sarfi, m’/s; F — filtrlovchi element ishchi sathining
yuzasi, m2. Quruq filtrlovchi elementning chang sig'imini bilvosita mezoni
bo'lib, ularning solishtirma qarshiHgining kattaligini o'zgarishi hisoblanadi:
z :
<P
bunda: Aph va Лр„ — mos holda filtrlovchi elementning boshlang'ich va
oxirgi qarshiligi; ip-filtrlanadigan havoning changlanganligi.
Quruq filtrlovchi elementga solishtirma chang yuklamasi gyuk=M2/F kabi
aniqlanadi, bunda: M2—havo tozalagich qarshiligini 700 mm suv ustuni-
gacha oshish paytiga filtrlovchi elementga o'tirib qolgan changning miqdori.
Gaz almashinuvida porshen ustidagi bo'shliq hajmining o'zgarishi
shovqin sodir bo'lishiga olib keladi. Bunda akustik nurlanish quwati
silindr diametri va porshen yo'Iiga bog'liq bo'Iadi va dvigatelning alohida
silindrlarini ishchi sikllarini almashinish davriga karrali past chastota-
larda, asosan, namoyon bo'Iadi. O'rtacha va yuqori chastotalarda karbyu-
rator va kiritish klapani elementlarini atrofidan oqib o'tadigan havo
oqimi bilan shovqin hosil qilinadi. Bu chastotalardagi akustik nurlanish
quwati havo oqimining tezligiga bog'liq bo'Iadi. Ayniqsa, yuqori kuchay-
tirilgan dvigatellarda gaz taqsimlash fazalarini baravariga ochiq turish
paytida sodir bo'ladigan shovqin asosiy va kam o'rganilgan manba bo'lib
hisoblanadi. Turbonadduv tizimlaridan foydalanish kiritishdagi akustik
nurlanish quwatini anchaga oshiradi.
Kiritishdagi so'ndirilmagan shovqin darajasi turbonadduvii bir qator
dvigatellarda 135 dB A ga erishib og'riq darajasiga yaqinlashadi. Bu shovqin
manbayining bartaraf qilish usullaridan biri kompressoming aylanishlar
chastotasini oshirish hisoblanadi, bu akustik nurlanishni eshitish a’zosi
qabul qilmaydigan ultratovush chastotalar oralig'iga ko'chirishga imkon
beradi. 130000...200000 min 1 aylanishlar chastotasiga ega bo'lgan tur-
bokompressorlarni ishlatish akustik nurlanishni 25...30 kGs diapazonga
«olib ketishga» imkon beradi.
Ichki yonuv dvigatellarining kiritishdagi shovqinini so'ndirgichlar
reaktiv, aktiv va kombinirlangan turlariga ajratiladi. Aktiv so'ndirgichning
555
asosiy dementi bo‘lib, tovush yutuvchi ashyo hisoblanadi, u so'ndipgich
korpusiga joylashtirilgan va gaz oqimi bilan o'zaro ta’sirlanadi. Shovqinning
pasayishi tovush yutuvchi ashyo g'ovaklarida tovush energiyasining issiqlikka
aylanishi natijasida sodir bo'ladi.
Tovush yutuvchi ashyolarning xarakteristikasi, ashyo yutgan tovush
energiyasini material sathiga tushayotgan tovush energiyasiga bo'lgan nis-
bat kattaligini ko'rsatuvchi tovush yutish koeffitsiyenti bilan aniqlanadi:
« = Elmh.
Kiritish tizimi uchun samaraliroq va keng tarqalgan tovush yutuvchi
ashyo bo'lib texnik namat, mineral paxta, kapron tola hisoblanadi. Turli
g'ovak ashyolarning past chastotalar doirasida tovush yutish qobiliyati juda
kam. G'ovak ashyolarning samaraliroq tovush yutishi o'rtacha va yuqori chastota
doirasida ro'y beradi hamda ashyoning qalinligi va solishtirma zichligiga bog'liq.
Reaktiv so'ndirgichlar yoki akustik filtrlar maxsus tovush yutuvchiga
ega emas, kengaytirgichli va rezonansli hajmlar tizimini tashkil etadigan
kameralar hamda quvurlar birikmasi ko'rinishiga ega. Reaktiv
so'ndirgichning elementlarini to'plami muvofiqlashtirish impedansni sodir
qiladi va tovush energiyasining manbaga qaytarishni ta’minlaydi. Reaktiv
so'ndirgichlar past va o'rtacha chastota oraliqdagi shovqinning tonal tashkil
etuvchilarini bosishda samarali ishlaydi. Rezonans kameralarini yuqori
jadallikdagi va nurlanish spektri tor bo'lgan shovqinni pasaytirish uchun
qo'llash maqsadga muvofiq hisoblanadi. Kengaytirgichli kamera chastota-
laming keng oralig'ida ishlaydi, lekin ularning so'ndirish qobiliyati past.
Kombinirlangan so‘ndirgichlar reaktiv so'ndirgichlar tamoyili bo'yicha
qurilgan, ularda aktiv elementlar o'rnatilgan.
Havo tozalagich, odatda, kiritish shovqinini yetarlicha samarali
so'ndirgichi bo'lishini aytib o'tish kerak.
Havo so'pgich va havo filtrining korpusi bunda reaktiv so'ndiigichning
elementlari bo'lib hisoblanadi; kartonli filtrlovchi element aktiv so'ndirgich
kabi ishlaydi va 3,5 kGs dan yuqori bo'lgan spektrda samarali tovush
so'ndirishm ta’minlaydi.
So'ndiigichning yagona kengaytirgich kamerasini hisobi kiritish jara-
yoni shovqinini kamaytirish A£son zarurati talabidan kelib chiqqan holda
amalga oshiriladi:
2
Sin— /
2
(12-3)
AZM.„=101g l + 0,25|w--
k m
bunda: m^Fk/F,— kengaytirgich kamerasining o'tish kesimi yuzasini havo
uzatkich kesimi yuzasiga bo'lgan nisbati; f = f / oktava oralig'ini
uchdan birini o'rtacha geometrik chastotalari f ni so'ndiigichning xarakte-
ristik chastotasif* = Cga bo'lgan nisbati hisoblangan o'lchamsiz
chastota; f k — kengaytirgich kamerasining uzunligi; C — tovush tezligi.
So'ndiigichning yagona rezonans kamerasining hisobi lk<0,4A^ bo'lganda
rezonans chastota f* da talab qilingan so’ndirish ALM-n
shanidan kelib chiqqan holda amalga oshiriladi:
=ioig i+
ni ta’minlash
(12-4)

bunda: A^~s/f* rezonans chastota f* dagi tovush to'lqinining uzunligi, m;
V — rezonator hajmi; F, — so’ndirgichning markaziy quvuri kesimini
yuzasi; Go — rezonans kamerasi bilan quvurni ulaydigan teshikni
o'tkazuvchanligi.
Kapt osti bo'shlig'i akustik nurlanish npqtayi nazaridan chastotalar-
ning past chastota oralig'ida ishlayotgan nuqta manbali rezonator sifatida
ko'rilishi kerak.
Zamonaviy avtomobillaming ba’zilarida ishlatiladigan havo filtrlar-
ning tavsiflari 12.6-jadvalda keltirilgan.
12.6-jadval
Havo filtrining markasi Ish ko’rsatkichlari
Flavoning nominal sarfi, m3/s Havoning nominal sarfidagi qarshilik, mm.suv.ust Changni o’tkazish koeffitsiyenti, % Solishtirma chang sig‘imi, g//
Flavoning nominal sarfida Flavoning nominal sarfini 20%da
BM-16(ZIL) 430 240 1,0 4,6 57
ВМП-3 (ZIL) 430 305 1,2 5,3 187
BC-4 (ZIL) 490 220 0,38 — 370
Siklopak FWG (AQSH) 480 180 0,37 — 84
«Rotopamik» Farr (AQSH) 800 210 0,13 — 193
12.2. NADDUVLI DVIGATELLARNING HAVO BILAN
TA’MINLASH AGREGATLARI (KOMPRESSORLAR,
TURBOKOMPRESSORLAR)
Avtotraktor IYOD larini turbonadduv bilan kuchaytirishda
g'ildiraklarining tashqi diametri, odatda, 110 mm dan kam bo'lgan,
kompressor va turbina g'ildiraklari konsol joylashgan hamda sirpanish
podshipnikli nisbatan katta bo'Imagan turbokompressorlar (TKR) ishla-
tiladi. LHarda markazdan qochma kompressorlar va radial-o'q turbinalari
ishlatiladi, chunki ular g'ildiraklarining diametri kichik bo'lganda yetar-
licha yuqori FIKni ta’minlaydi. TKR ning sxemasi 12.4-rasmda ko'rsatilgan.
Ishlatilgan gazlar turbinaning kiritish chig'anog'i 1 ga keladi, undan
torayuvchi yo'naltiruvchi apparat 2 ga tushadi, bunda, ularning tezligi
ortadi va ayrim burchak ostida turbinaning kurakchalari 3 ga uzatiladi
hamda g'ildirakni aylanishiga olib keladi. Ishqalab payvandlash usulida val
4 bilan qo'zg'almas qilib bog'langan turbinaning g'ildiragi aylanma hara-
katni valga gayka 6 bilan mahkamlangan kompressor g'ildiragi 5 ga uzatadi.
557
556
12.4-rasm. Turbokoinprcssorning sxemasi.
Havo kompressorning
kirish patrubogi 7 orqali
kompressor g’ildiragi-
ning chiqish qismiga
tushadi, bunda, markaz-
dan qochma kuch ta’siri
ostida uning tezligi kes-
kin ortadi va g'ildirakdan
diffuzor 8 ga chiqadi.
Diffuzorda havoning
tezligi kamayadi, bosim
esa ko’tariladi. Keyincha-
lik havo chig’anoqsimon
yig’uvchi 9 ga tushadi,
undan dvigatelga
yo’naltiriladi. Val 4 kor-
pus 12 dagi kanal 11
bo’ylab bosim ostida moy
keltiriladigan vtulka 10
da aylanadi. Korpusdan moyni erkin to’kish uchun to’kish teshigi 13 ning
diametri kanal 11 ning diametridan katta bo’lishi kerak. Moyning turbina
va kompressorga tushishining oldini olish uchun turbina 14 va kompressor
15 tomonidan zichlovchi halqa o’rnatilgan.
Kompressorning difluzori va turbinaning yo’naltiruvchi apparati parrakli va
parraksiz qilib bajarilishi mumkin Parraklarning o’rnatilishi TKRlar
g’ildiraklarining diametri nisbatan katta (100... 110 mm dan ortiq) bo’lganda
kompressorning FIK orttiradi. Shuning uchun avtotraktor IYOD larining
TKF lari, asosan, parraklarsiz difTuzor va yo’naltiruvchi apparatlarga ega bo’ladi.
Kompressorning adiabat FIK 1 kg havoning kompressorda siqishni
adiabat ishini haqiqiy ishi £khail ga bo’lgan nisbati kabi aniqlanadi:
Tlkad ~ had ! h.haij • (12-5)
Turbinaning ichki FIK 1 kg gazning haqiqiy (ichki) ishi £Tl ni ega
bo'lgan ishi £T ga bo’lgan nisbati hisoblanadi:
r]r,=lrllTi. (12.6)
Valning aylanishlar chastotasini va diametrini ortishi bilan oshadigan
rotor podshipniklarining ishqalanishidagi mexanik yo'qotishlar turbinadagi
yo’qotishlarga taalluqli deb qabul qilingan. Shuning uchun turbina-
ning samarali FIK TKR ning mexanik FIK r]m ni inobatga olish bilan
hisoblanadi:
Пт^ПтЛтм . (12.7)
Sirpanish podshipnikli TKR uchun dvigatelning nominal rejimda
ishlashida r]TW=0,94...0,96 oralig’ida bo’ladi.
TKR ning FIK:
Пгкя^кЛе (12-8)
558
TKR ning FIK g'ildiragi diametrini kattalashishi bilan ortadi, chunki
oqim qismlaridagi nisbiy yo'qotishlar kamayadi.
TKR ning FIK ni ortishi dvigatelning quvvati va tejamkorligini
ortishiga, shuningdek, dizelni chiqarib tashlaydigan qorakuyasini esa kama-
yishiga olib keladi. Bu birinchidan turbinaning FIK ni oshishi bilan
gazning ega bo'lgan energiyasi turbina g'ildiragini aylanma harakatiga
to'laligicha aylanishi bilan tushuntiriladi, bu rotorning aylanishlar chas-
totasini oshishiga va nadduv bosimining ko'tarilishiga olib keladi. Nadduv
bosimining ko'tarilishiga kompressor FIK ni ortishi ham olib keladi.
Natijada haydaladigan havoning hamda zichligi va havoning ortiqlik koef-
fitsiyenti ortadi, indikator FIK ko'tariladi hamda dizellarning chiqarib
tashlaydigan qorakuyasi kamayadi. Ikkinchidan, TKR ning FIK ni o'sishi
bilan Pp/PT nisbat kattalashadi, chunki nadduvning doimiy bosimini
olish uchun turbinaning yuritishga turtib chiqarish ishini kam sarf bo'lishini
talab qiladi yoki itarish ishini doimiy bo'lishida nadduvning ko'proq
bosimi olinadi. Natijada ikki holatda ham to'ldirish, turtib chiqarish ishi-
ning balansi yaxshilanadi, bu gaz almashinuviga yo'qotishning kamayi-
shiga va oqibatida dvigatelning mexanik FIK ni oshishiga olib keladi.
12.5-rasmda ko'rsatilgan kompressor tavsifida bosimning ortish darajasi
7Гк va adiabat FIK j]knil ni rotorning turli aylanishlar chastotasi np dagi
havoning massaviy sarfi ga bog'liqligi keltirilgan. Shu yerning o'zida
dvigatelning TKR ni tashqi tezlik 1 va ikki yuklama 2, 3 tavsiflari bo'yicha
berilgan ma’lumotlari bilan birgalikda ishlash chizig'i qayd qilingan. Chapda
tavsif bosim bilan suyuqlik haydash chizig'i 4 bilan cheklangan. Kompres-
sorning pompajida IYOD ko'rsatkichlari yomonlashadi va kuchli tebranish
boshlanadi. Kiritish tizimida tezligida havoning pulsatsiyalanishi, shuningdek,
12.6-rasm. Turbinaning tavsifi.
559
foydalanish natijasida hosil bo'ladigan kompressor korpusidagi cho'kindi ham
pompajni yaqinlashtirishi mumkin. Shuning uchun TKR ni tanlashda pom-
paj bo'yicha zaxirasining 10... 15% dan kam bo'lmasligini ta’minlash zarur.
Pompaj bo'yicha zaxira deb havoning joriy sarfini pompaj boshlanadigan np
dagi havo sarfini kattaligiga bo'lgan nisbatiga aytiladi.
12 6-rasmda ko'rsatilgan turbinaning tavsifida turbina orqali gazning
keltirilgan sarfi GTIpT va samarali FIK грc ni rotorning keltirilgan
aylanishlar chastotasini turii qiymatlari и / ,jT^ dagi turbinada bosim-
ning pasayishi darajasi zr, ga bog'liqligi keltirilgan. Turbinaning tavsiflarida
keltirilgan gaz sarfi formulaga turbina oldidagi bosim pT ni kg/sm2 da
qo'yish qabul qilingan.
Yuritmali haydagich. «Ruts» turidagi roior-shestemah haydagichda sak-
kizsimon shakldagi shesternalar bilan bog'langan ikki rotor qarama-qarshi
tomonga aylanadi. Rotorlar o'zining yuqori chekkasi bilan korpusning yuqori
qirrasiga navbatma-navbat kelib, atmosfera bosimi p„ ga ega bo'lgan yangi
zaiyad hajmi Vni (12.7-a rasm) qamrab olib, bosimini deyarli o'zgartirmasdan
chiqish kamerasiga haydaydi, zaryad u yerda yuqori bosim pk da bo'Iadi. V
hajm chiqish kamerasi bilan tutashgan paytda chiqish kamerasidagi pk bosim
ostida bo'lgan zaryad V hajmga kiradi va aerodinamik shovqinni keltirib
chiqaradi. Zichlikni ta’minlash uchun rotorlar, shuningdek, rotor va korpus
devori orasidagi tirqish eng kichik qilib bajariladi. Shunga qaramasdan rk ning
yuqori aylanishlar chastotasiga mos keladigan katta qiymatlarida sizish sezi-
larli darajada bo'Iadi, bu bosimning ortish darajasini va haydagich FIK ni
kamaytiradi. Shuning uchun bunday haydagichlarda bosimning ortish darajasini
eng kattasi 1,6... 1,7 ni tashkil etadi.
Rotor-plastinali kompressorda (12.7-b rasm) rotorning burila borishida
yangi zaryadni asta-sekin siqilishi sodir bo'Iadi, u pk bosim ostida IYOD
ning kiritish kollektoriga haydaladi. Natijada bunday kompressor rotor-shes-
temaliga qaraganda kam darajali shovqinga ega bo'Iadi. Plastinalar markazdan
qochma kuchlar bilan korpus devoriga qisiladi, sizish eng kam bo'Iadi,
shuning uchun rotor-plastinali kompressoming ish unumdorligi IYOD va-
lining aylanishlar chastotasiga proporsional ravishda o'sadi, bu IYOD ning
tashqi tezlik tavsifi bo'yicha ishlashida lining ehtiyoji bilan yaxshi
muvofiqlashadi. Biroq
rotor-plastinali kom-
pressoming aylanish-
lar chastotasini
ko'tarilishi bilan
plastinalarning kor-
pus devoridagi
ishqalanishga bo'lgan
isrofi ortadi, bu ham
nadduv bosimini
ortish darajasini
cheklaydi.

12.7-rasm. Hajmiy yuritmali kompressorlar:
a — rotor-shestemali; b — rotor-plastinali.
560
XIII BOB
CHIQARISH TIZIMI
Chiqarish tizimi ishlatilgan gazlar (IG) ni chiqarib tashlash uchun
xizmat qiladi. Uni konstruksiyalashda zaharlilikni va chiqarish jarayonining
shovqinini pasaytirish zarurligi ham e’tiborga olinadi. Tizimda motorli
tormoz, havo tozalagichning ejeksiya tizimi, qorakuya tutqich va boshqa
shu kabi ayrim qo'shimcha tuzilmalar joylashtirilishi mumkin.
IGni chiqarish jarayoni IYOD ning shovqinini eng jadal manbayi
bo'lib hisoblanadi. Chiqarish jarayonining akustik nurlanishining quwati
va spektral tarkibi ularning qiymatini yuqoriligi bilan xarakterlanadi; bunda
akustik energiyaning asosiy ulushi tovush to'lqinlari spektrini akustik
noqulay doirasida joylashadi. Kuchaytirilgan dvigatelning chiqarish quvuri
qabulida tovush bosimining darajasi 180 dB gacha chiqishi mumkin.
Chiqarish jarayoni chiqarish klapanining ochilishini boshlanish payti
YUCHN ga 30...70" yefmasdan erkin chiqish davri bf bilan boshlanadi
(13.1-rasm) va IGning oqishini kritikdan yuqoriligi bilan xarakterlanadi.
Ikkinchi fq davr IG ning chiqarib tashlash jarayonini PCHN dan so'ng
tugatadi. Klapanning ochilish paytini boshlanishida harorat Tv va bosim
pv ko'p jihatdan chiqarish jarayonida akustik nurlanish xarakterini
aniqlaydi. Eng katta quwat klapan tirqishida o'rtacha tezlik gradiyenti eng
katta qiymatga erishganda IG eng ko'p uyurmalangan davrda ishlab chi-
qiladi. Chiqarish uchastkasi bfq da nurlanadigan yig'indi akustik quwat
Laytxill doimiysi asosida aniqlanadi, u gaz oqimi tezligining sakkizinchi
darajasiga proporsional.
Gaz oqimining turbulent shovqini spektral tarkibi statik kattalik kabi
aniqlanadi. Uning jadalligining yig'indisi (Vt/m2) va spektral zichlik
Ij o'zaro quyidagi nisbat bilan bog'langan:
co
= (13.1)'A
0
Chiqarish tizimida akustik energi-
yaning jadalroq nurlanishi past chas-
totalarda ro'y beradi; bunda tovush
maydoni klapandan ancha masofada
shakllanadi.
Chiqarishning boshlanish davrida
IG oqimi qo'zg'almas muhitda tar-
qaladi va oqimning siqilishi tufayli
barcha kesimni egallamaydi, shuning
uchun gazning haqiqiy tezligi kla-
pan tirqishi ortidagi qisqa uchast-
b
—f
13. l-rasm. Ishlatilgan gazlarni chiqarib
tashlashda shovqin hosil bo'lishining
xarakterli uchastkalari bilan chizilgan
indikator diagramma.
561
kada tovush tezligidan sezilarli darajada oshishi mumkin.
IG ni chiqarishning uchinchi davri — qa (haydash davri) — silindrda
bosim deyarli doimiy bo'lganda sodir bo‘ladi. Uyurmali shovqinning jadalligi
bu uchastkada oqim tezligining oltinchi darajasiga proporsional
(Ye.Ya. Yudin doimiysi).
Chiqarishni to‘rtinchi va beshinchi bosqichlari — АЗчаЗ'г' — klapan-
larni baravariga ochiq turish paytida sodir bo'ladi. Gaz almashinuvining
bu doirasida shovqin hosil bo'lish jarayoni gaz taqsimlash fazalari bilan
aniqlanadi va hozirgi paytda kam o'rganilgan.
Gaz almashinuvi jarayonida akustik nurlanishning jadalligi ish jara-
yoni parametrlari bilan ham, PIYOD konstruksiyasining o'ziga xosligi
bilan ham aniqlanadi. Xususan, shovqin tavsifiga chiqarishdagi gazning
zichligi pchtq oqib chiqish ro'y beradigan muhitning aks bosimi Pab va
ishlatilgan gazlarning harorati ta’sir qiladi.
Chiqarish jarayonining yig'indi akustik quwati W (Vt) quyidagicha
aniqlanadi:
W = Wimp+Wk+Wi>4, (13.2)
bunda: И4пР — bosim impulsi uyg'otadigan shovqinning quwati; Wk —
klapan elementlarini atrofidan o'tishidagi shovqinning quwati; B4q— gaz
oqimi shovqinining quwati.
Turbulent oqimning shovqinini parametrlari Laytxill doimiysi asosida
aniqlanadi - L = ppi^D1 , bunda: pz va 14 — gazning zichligi, kg/m3
va tezligi, m/s; D — xarakterli geometrik o'lcham, m; p„ va C„ — oqim ro'y
beradigan atrof-muhitning siljish zichligi, kg/m’ va tezligi, m/s.
Uyurma shovqinning quwati (Vt)
W = (K0<D2 +K^6+K^)FkIphCl(l-X), (13.3)
bunda: X - (pu ~ Pah У Pu; C = y]nRTtt .
2
л-1
i-0-z)v
Ф =
Shovqin manbayi prinsipga ko'ra yoki jadallik, yoki hajmiy tezlik, yoki
o'zgaruvchan bosim bilan xarakterlanishi mumkin. Ilgari ko'rsatib
o'tilganidek, chiqarishda pulsatsiya jadalligi 180 dB ga ega, pulsatsiya
kattaligi 120 dB dan ko'p bo'lganda esa kichik amplitudalar to'lqinining
nazariyasi ishlatilganda ko'p xatolikni beradi. Bu chiqarishda shovqinni
hosil bo'lishini tahlilida chiqarish tizimidagi nochiziq akustik hodisalarga
alohida e’tibor berishni bildiradi.
13.1. CHIQARISH SHOVQININI SO'NDIRGICHLAR
Chiqarish tizimi qabul qiluvchi quvurlardan, motorli tormoz tizimi-
dan, so'ndirgich yoki uning tizimlaridan, katalizator yoki dizel uchun
qurum filtridan va chiqarib tashlash quvuridan tashkil topgan.
562
Motorli tormoz dizelli zamonaviy yuk avtomobillarining zarur agregati
bo'lib hisoblanadi, shuningdek, karbyuratorli dvigatelga ega bo'lgan yuk
avtomobillariga ham o'rnatiladi. Motorli tormoz dvigateldan chiqadigan IG
oqimini berkitadigan va richaglar tizimi yoki tormoz pedalidan boshqa-
riladigan solinoid bilan harakatga keltiriladigan to'sma qopqoqdan tashkil
topgan. Bir vaqtnmg o'zida dvigatelni silindnga yonilg'i uzatishni to'xtatib
qo'yadi, bu majmua gaz taqsimlash fazasini o'zgartirish bilan dvigatelni
kompressor rejimida ishlashga o'tkazadi. Dvigatelni burashga energiya sarf-
lash natijasida avtomobilni tormozlash samarasi keskin ortadi.
Shovqin so'ndirish tizimi (13.2-rasm) yengil avtomobillar uchun ikki
yoki uch alohida rezonatorli yoki kombinirlangan so'ndirgichlardan va
yuk avtomobillari uchun monoblok so'ndiigichdan tashkil topgan. Yengil
avtomobillarning chiqarish tizimiga katalitik neytralizatorlar ulanadi, uning
tavsifi tizimning so'ndirish xususiyatini baholashda e’tiboiga olinadi. Dizelga
o'rnatiladigan qurum filtri, odatda, so'ndirgich bilan biiga joylashtiriladi.
Avtomobil elektronikasi rivojlanishi chiqarishdagi shovqinni pasayti-
rish uchun yarim aktiv tizimni ishlatishga imkon beradi, uning konstruksiya-
sida shovqin so'ndirish tizimining geometrik o'lchamlarini o'zgartiruvchi
siljiydigan elementlar ishlatiladi, xususan chiqarib yuboruvchi quvurning
aktiv uzunligini o'zgartiruvchi. Bu tizimning so'ndirish xususiyatini un-
dagi tebranishlarnmg uyg'otish kuchi xarakteri bilan eng yaxshi mu-
vofiqlashtirishga imkon beradi. Uzun bo'lgan shovqin so'ndiruvchi tizim
dvigatel tirsakli valining kichik aylanishlar chastotali rejimlarida, qisqasi
esa yuqori aylanishlar chastotasida samaraliroq hisoblanadi. Siljuvchi ele-
ment sifatida pnevmatik yoki elektromagnit klapan, yoki boshqariladigan
to'sma qopqoqlar, yoki zolotnik ishlatiladi.
Yarim aktiv tizimni ishlatish kichik aylanishlar chastotasida shovqin
so'ndirish samarasini 10 dB ga orttirishga imkon beradi.
Samaraliroq shovqin so'ndirishni faol tizimining ishlashi fazaga qara-
ma-qarshi berilgan shovqin nurlanishini spektral tarkibi teng qiymatli akustik
signal bilan yo'qotish uslubiga asoslangan. Bunday tizimning ishlashi
energiyaning ko'p sarfini talab qiladi, shuning uchun uni tovush bosimi
kam bo'lgan, ya’ni quvur quyrug'iga yaqin bo'lgan joyda ishlatish maqsadga
muvofiq hisoblanadi. Tizim chastotalarining keng oralig'ida samarali ishlay-
di va chiqarish shovqinini 30...35 dB ga kamaytirishga imkon beradi.
Shovqin so'ndirishning faol tizimini ishlash samaradorligi datchikni
va shovqinni yo'qotish tizimini boshqarishni elektron blokini sezgirligiga
hamda ta’sirini tezligiga bog'liq.
Yengil avtomobillar uchun chiqarish tizimining alohida elementlarini
tutashtiradigan, akustik nurlanish darajasi bo'yicha qattiq talab qo'yiladigan
quvurlar qo'sh devor qilib bajariladi.
Yuqori sinf toifasidagi avtomobillarning chiqarish tizimi zanglash
bilan va abraziv yeyilishlardan himoyalaydigan to'ldirgichli sintetik smo-
ladan maxsus issiqqa chidamli qoplamaga ega.
Chiqarish shovqinini so'ndirgichlarining hisobi uch bosqichni o'z ichiga
oladi: 1) shovqin manbayi tavsifini aniqlash; 2) chiqarish tizimining
563
uzatish funksiyasini hisoblash; 3) nurlanish tavsifini aniqlash.
Uzatish funksiyasining hisobini asosiy mohiyati kengayish kamera-
lari, rezonatorlar va tovush yutuvchi elementlar turidagi shovqin
so'nditgichlarning amplituda - chastotali tavsiflarini aniqlash hisobla-
nadi.
13.2-rasm. Yengil avtomobil (a) va avtobnsning (b) chiqarish shovqinini
so‘ndirgichlar.
So'ndii^ichlarda, asosan, ikki turdagi elementlar ishlatiladi:
1) dissipativli; 2) reaktivli. Dissipativli elementlar ishlatilgan gazlar-
ning tolali materiallardagi g'ovaklar orqali oqib o'tishida enetgiyaning
sochilishi hisobiga akustik enei^iyani issiqlikka aylantiradi.
Reaktiv elementlar bilan yutiladigan energiyaning asosiy ulushini
to'lqinlaming qaytishi va impedanslarning mos kelmasligi tashkil etadi.
Chiqarish shovqini manbalarining tavsifi ishlatilgan gazlarning tizim
orqali massali sarfi bilan nisbatlanadi, uning shovqinni so'ndirish tavsifi
so'nditgich hajmiga bog'liq bo'ladi. Uning hajmi dvigatelning asosiy pa-
rametrlari bo'yicha aniqlanadi:
V i—
5
(13.4)
n
564
bunda: K=35-1O’ — yuk avtomobillarining dvigatellari uchun; K=50T03 —
yengil avtomobillarning dvigatellari uchun. Shovqinni so'ndirish pulsat-
siyalarning chastotasiga bog'liq bo'lib, ularning tekislanishiga silindrlar
soni i ni ko'paytirish va aylanishlar chastotasi n ni o'sishi yordam beradi.
Aylanishlar chastotasi 3000 min1 dan yuqori bo'lganda so'ndirgichning
tovush so'ndirish tavsifiga uning hajmi kam ta’sir qiladi, bu silindrlar
soni to'rttadan ko'p bo'lgan dvigatellar uchun xarakterlidir. Bunda chiqa-
rish shovqini asosan, IG oqimi bilan shakllanadi.
Tovush so'ndirgichlarning geometrik o'lchamlari joylashtirish
bo'shlig'ining imkonidan kelib chiqqan holda aniqlanadi. Bunda eng kichik
diametrli so'ndirgichlar, odatda, bir quvurli to'g'ri oqimli sxema bo'yicha
rezonans kamerali qilib bajarilishi e’tiborga olinadi.
Tovush yutuvchi tiqin ishlatilgan holatda rezonansli tovush so'ndirgich
uzunligini qisqartirish mumkin, lekin past chastotali doirada yuqori
bo'lmagan samara saqlab qolinadi. Shovqin so'ndirish kattaligini oshirish
uchun diametri kattalashtirilgan ko'p kamerali shovqin so'ndirgich ish-
latilishi kerak.
Tovush so'ndirgichning uzunligini uning diametriga bo'lgan nisbati
shovqinni so'ndirish kattaligiga va shovqinni so'ndiradigan chastotalar
oralig'iga jiddiy ta’sir qiladi. Katta diametrli qisqa tovush so'ndirgich
nisbatan tor chastotalar oralig'ida tovush sd'ndirishning katta qiymatini
beradi, bu vaqtda kichik diametrli tovush so'ndirgich kabi shovqinni
tashkil etuvchini kengroq chastotalar oralig'ida so'ndiradi, bunda so'ndirish
kattaligi kamayadi.
Kombinirlangan tovush so'ndirgichlar rezonansli kameralar tizimi
ko'rinishiga ega, ularning konstruksiyasida shisha tolasi, bazalt tolasi,
putanka (po'lat sim, briket bilan zichlangan) va metall keramika kabi
tovush yutuvchi ashyolar ishlatiladi.
Tovush so'ndirgichlarni hisoblashda tizimning barcha elementlari bir
o'lchovli deb qaraladi. Oddiy bir o'lchovli element devori biki r bo'lgan
doimiy diametrli quvur hisoblanadi. Oddiy bir o'lchovli elementning
akustik xususiyatini yoritadigan matritsa parametrlari to'g'ri va qaytarilgan
to'lqinlar majmuasi kabi 13.3-rasmdan aniqlanadi:
a;------------------
'p'e'k'x------> J
J <---- P e2 к x ]
v,i-----------------
x=0 x=l
13.3-rasm. To‘g‘ri quvur.
p(x) = F+e‘k+'c + p~elk~x .
y(x) = — [p+e~'k+x ~ P~ *], (13.5)
pc
bunda: /?'; p — mos holda to'g'ri va
teskari to'lqinlaming tovush bosimi;
k=co/c — to'lqin soni; co— aylana chasto-
tasi; k+ = k/{\ + M)\ k=k/(\-M); M - Max soni; 5 - ko'ndalang
kesim yuzasi.
Tovush bosimi p(x) ni va hajmiy akustik tezlik V(x) ni hisoblash
uchun quyidagi tenglamalardan foydalaniladi:
565
A = F cos
к!
1-Л/2
й Z7- \ kl }
В = Г7/Х'5И1| ------ ;
(1-ЛГ J
kl '
„ . 1
С = /о sin—-
(13.6)
Feos
kl
1-Л/2/
bunda: F = cos
Мк1 . ( Мк!
------ -1 sin ----
\~М2) (1-Л/2
Hisoblashda chiqarish tizimi uchastkalarga bo‘linadi, ularning har
birida o‘rtacha harorat beriladi, matritsa parametrlari hisoblanadi, so'ngra
esa quyidagi tenglamalardan foydalanib, barcha kesimlami «tikish» amalga
oshiriladi.
(13.7)
Cn Dn
AB At В, A, B2
C £)J |_C! D\ jl_C2 D2
Doimiy haroratda energiya, massa va harakatlar sonining saqlanishini
chiziqlashtirilgan tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega (13.4-rasm):
O2 /7-1
SxMxpx + pcV\ = S2M2p2 + pcV2 +S2M2\p (13.8)
(S2 +SiM^)pl + 2pcMlV[ =(5( + S2M2)p2 + 2pcM2V2 + S2M2\p ,
bunda: Ap — bosimning qaytmas isrofi.
Shahoblanish impedans Z orqali yon shahoblanishni hisoblash quyi-
dagi kabi ifodalanadi:
P\
1
zb
°TP2
7 E
Z R----------1*
л pc'
(13 9)
bunda: R va X - copt' ~ mos holda bo'g'izning aktiv va reaktiv solishtirma
akustik qarshiligi; — bo'g'izning ko'ndalang kesimi yuzasi; — tovush
so'ndirgich bo'shlig'ining hajmi; t' — bo'g'izning samarali uzunligi.
566
13.4-msm. Hisoblash sxemasi:
a — kanalning torayishi: b — kanalning kengayishi; d — yon shahoblanish.
O‘rtacha va yuqori chastotalarda kichik diametrli quvurlar uchun ham
hisoblashda yuqorida keltirilgan ifodalardan foydalanish mumkin. Biroq bu
chastotalarda kengayish kamerasining elementlarida ko‘ndalang tebranish-
larning rezonansi sodir bo'Iadi, bu yassi bir o'lchovli to'lqinni tarqalish
sharoitiga ta’sir qiladi. Bu holatda hisoblashning bir o‘lchovli modeli
haqiqiy obyektdagi tebranma hodisalar majmuasini monand yoritmaydi.
Bu holatda yoki modal tahlil usuli yoki so'nggi elementlar usuli ishlatiladi.
Modal usulidagi tahlilda gazsimon muhit uzluksiz deb qaraladi va tovush
bosimining koordinatalarga bog'liqligini kameraning chegaralariga mos
keladigan qilib beriladi.
Tovush so'ndirgichlarning hisobiga tatbiqan, so'nggi elementlar usuli
istalgan shakldagi kameralarni modellash uchun qo'llanilishi mumkin.
Usulning asosi ko'p kichik elementar, hajmlar majmuasi kabi hajmni
izohlashni tashkil qiladi. Tovush bosimini aniqlash uchun har bir ele-
13.5-rasm. Ishlatilgan gazlar chiqarish tizimi va shovqin so‘ndirgich hisohining
prinsipial sxemasi.
567
mentar hajmda polinom ko'rinishida aniqlikning past tartibli taxminiy
yechimi beriladi, unda noma’lum bo'lib amplitudalar hisoblanadi. Niho-
yat, tizimning ko'rsatkichlari tajriba nusxa sinalgandan va maromiga yetka-
zilganidan so'ng aniqlanadi (13.5-rasm). Chiqarish tizimining laboratori-
yada akustik sinovi sun’iy tovush manbalari yordamida bajariladi. Tizimning
akustik va mexanik xususiyati haqiqiy dvigatelda sinashda baholanadi.
13.2. ISHLATILGAN GAZLARNI NEYTRALLAGICHLAR
Dvigatellarning IG ida zaharli tashkil etuvchilar miqdorini termik va
katalitik neytrallash hisobiga kamaytirish mumkin. Birinchi holatda CH va
CO laming CO2 va H2O ga yondirish to'g'risida so'z boradi. Bu usul faqat
ishlatilgan gazlarning harorati 700"C dan yuqori bo'lganda samarali bo'ladi.
Termik reaktorlar deb — nomlanadiganlar ishlatilganda IG ning har bir
ulushini yuqori harorat doirasida turish vaqtini oshirishga aytiladi. Dvi-
gatelning a=0,8...0,9 gacha quyuqlashgan aralashmada ishlagan holatida
ishlatilgan gazlardagi uglevodorodlar miqdori taxminan 50% ga kamayadi.
Ikkilamchi havo termik reaktor hajmiga tasma bilan yuritiladigan maxsus
nasos orqaii yoki chiqarish tizimidagi to'lqin hodisasidan foydalanish
hisobiga uzatiladi. Dvigatelning quyuq aralashmalarda ishlashini tashkil
etish zarurati, chiqarishdagi qarshi bosimni jiddiy ko'tarilishi (ikki
martagacha), shuningdek, nasosni yuritishga energiyani sarfi yonilg'i sarfini
anchaga (15% gacha) oshishiga olib keladi.
Suyuq aralashmalarda ishlaydigan dvigatellarda «issiq quvurlar» yoki
«kambag'al» reaktorlar deb nomlanadiganlari ishlatilishi mumkin. Ularda
oksidlash uchun IG dagi erkin kisloroddan foydalaniladi. Harorat nisbatan
yuqori bo'lmasligi tufayli oksidlanish jarayoni sekinlik bilan kechadi, bu
IG ning yuqori harorat doirasida bo'lish vaqtini uzaytirish maqsadida
reaktorlar hajmini jiddiy ko'paytirishni, shuningdek, samarali issiqlik
izolatsiyasini ham talab qiladi. Bunday reaktorlarning me’yorida ishlashi
uchun havoning ortiqlik koeffitsiyentini juda tor oraliqda o'zgarishi talab
qilinadi, bu ishlatilgan gazlarning yetarlicha yuqori qiymatli haroratida
avtomobilning yurish sifatini qoniqarli holatda saqlash imkonini beradi.
Amaliyotning ko'rsatishicha, kimyoviy jarayonlaming kechishini energetik
chegarasini kamaytirishga asoslangan ishlatilgan gazlarning katalitik neytral-
lash usullari samaraliroq hisoblanadi. Katalizatorlar reaksiyaning kechishi
uchun talab qilingan haroratni taxminan ikki marta kamaytirishga imkon
beradi.
Katalitik neytrallash tizimlari quyidagi belgilari bo'yicha tasnifla-
nishi mumkin:
• turi boyicha — oksidlovchi (CO va CH larni oksidlash uchun),
tiklovchi (NOX dan azotni tikiash uchun) va CO, CH va NOX larni
neytrallaydigan uch komponentli;
• vazifasi boyicha — asosiy va ishga tushiruvchi;
• ijrosi boyicha — bir va ikki kamerali;
• tashuvchining turi boyicha — uyma yoki monolit tashuvchili;
568
• tashuvchining ashyosi bo'yicha — keramik yoki metall tashuvchili,
• aktiv katalitik qatlam ashyosi boyicha — asl metalli va oddiy ashyoli;
• turli yonilg'ilarda ishlash imkoniyati bo'yicha — etillanmagan ben-
zinlarda ishlash uchun va qo'rg’oshin miqdori cheklangan benzinlarda
ishlash uchun.
Aktiv katalitik qatlam bilan qoplangan sath bo'ylab ishlatilgan gaz-
larning o’tishida uchta asosiy jarayonga o’rin bo'ladi: adsorbsiya, kimyoviy
reaksiyasining o'zi va desorbsiya.
Dastlab, oksidlovchi turidagi neytrahzatorlar keng tarqalgan. Bunday
katalitik neytrallovchining me’yorida ishlashi uchun erkin kislorodni mavjud
bo'lishi talab qilinadi. Agar dvigatel a >1 bo'lganda ishlasa, IG da yetar-
licha miqdorda kislorod bo'ladi. Umumiy holda benzinli dvigatellarda
qo’shimcha kislorod ikkilamchi havo bilan katalitik neytrallagichdan oldin
IG oqimiga kiritiladi. Oksidlovchi neytrallagichlarda quyidagi reaksiya-
larning kechish tezligi ortadi:
H„Cm + +jk -> mCO2 +1H2O
H„C+ 2H2O -> CO2 + ^2 +
CO+ -o,
2 2
CO+ H2O->CO2 + H2
Tiklovchi turidagi neytrallagichlarda quyidagi reaksiyalar ro'y beradi:
CO+NO-+-N-,+CO2
2 '
H„C„, + 2| m + - |/VO -» | m + - | V, + - H2O + mCO2
" I 4 I I 4 I 2 2
H2 + NO-+^N2 + H2O
Sof tiklovchi turidagi neytrallagichlar hozirgi paytda qo'llanilmaydi,
chunki ularning samarali ishlatilishi uchun dvigatel a<l bo'lganda ishlashi
kerak, bu esa avtomobilning tejamkorlik ko'rsatkichlarini yomonlashtiradi.
Shunga o'xshash ikki kamerali neytrallagichlardan foydalanish ham maqsadga
muvofiq emas, ularda kameralarnmg biri NOK ni tikiash uchun, ikkinchisi
esa CO va CH larni CO2 va H2O largacha oksidlash uchun xizmat qiladi.
Shunga o'xshash tizimlarda oksidlash jarayoni uchun zarur bo'lgan kis-
lorod ikkilamchi havo bilan ikkinchi kameradan oldin berilishi kerak.
Dvigatel quyuq aralashmalarda ishlaganida uning tejamkorlik
ko'rsatkichlarini yomonlashishidan tashqari, bunday tizimlarning kam-
chiligiga birinchi tiklovchi kamerada hosil bo'ladigan ammiak
-H2 + NO-+ H2O + NH2
2
ikkinchi kamerada qaytadan oksidlanib, azot
oksidlarini hosil bo'lish holatini kiritish mumkin. Elektronikadan foy-
569
dalanilganda ham bu tizimga tegishli bo'lgan kamchilikni — ikkinchi
kamerada azot oksidlari hosil bo'lib, ammiakning oksidlanishini tuzatishga
imkon bermaydi. Bunga qaramasdan chiqarib tashlanadigan NOX ning
umumiy kamayishi 70...80% ni tashkil etadi.
Bu kamchilikdan uch komponentli neytrallagichlar holi hisoblanadi.
Ular, odatda, bir kamerada bajariladi va ishlatilgan gazlardagi barcha uchta
komponentni kamaytirish qobiliyatiga ega: CO, CH va NOX. Ayrim payt-
larda ulardan ikki kamerali tizimining birinchi kamerasi sifatida ham
foydalaniladi. Uch komponentli neytrallagichlarning me’yorida ishlashi
uchun dvigatelga kiradigan aralashmaning stexiometrik tarkibini ushlab
turish talab qilinadi, chunki a=l bo'lganda ortiqcha kislorod mavjud
bo'lmasligi tufayli yonilg'idagi uglerod va vodorodning oksidlanishi uchun
qulay sharoit bo'ladi. Bu holatda mavjud bo'lgan kislorod datchigi
(X-zondlar) IG ning tarkibi bo'yicha dvigatelning ishlashini teskari
bog'liqlik bilan tashkil etishga imkon beradi. Shuning uchun shunga o'xshash
neytrallagichlarning qo'llanilishi elektron tizim bilan purkaladigan yoki
elektron karbyuratorli dvigatellar bilan cheklanadi.
Biroq uch komponentli katalitik neytrallagichlardan foydalanilganda
X-zondlar qo'llanilmaganda ham chiqarib tashlanadigan zaharli kompo-
nentlarni 50% ga kamaytirishga imkon beradi. Uch komponentli katalitik
neytrallagichlarda yuqorida keltirilgan barcha reaksiyalar kechadi.
Uch komponentli neytrallagichlarning asosiy kamchiligi havoning
ortiqlik koeffitsiyentini juda tor oraliqdagi o'zgarishida dvigatel ishlashini
tashkil etish zarurligi hisoblanadi, bu aralashma tarkibini bevosita
boshqarishni mustasno qiladi. Aralashma tarkibini talab qilingan aniqligi
faqat IG dagi erkin kislorod miqdorini o'lchash bo'yicha a ni tuzatish
bilan rostlashni berk konturini qo'llashda erishish mumkin. л-zondlardan
olinadigan signal a=l bo'lganda sakrashsimon o'zgaradi. Zondning ishchi
haroratigacha (300"C dan yuqori) tezkor qizdirish uchun zamonaviy
konstruksiyalarda elektr bilan qizitish qo'llaniladi, bu neytrallash tizimini
tezroq ishga tushishini ta’minlaydi.
Uch komponentli katalizator bilan dvigatelning, asosan, a=l bo'lganda
ishlashi hisobga olinsa, aralashmaning samarali suyuqlanish oralig'idan
chetlanganligi tufayli bunday tizim bilan jihozlangan avtomobilning te-
jamkorlik ko'rsatkichlari birmunchaga yomonlashadi.
Noasl metall asosli katalitik neytrallagichlarning barchasini kamchiligi
dvigatelni ishga tushirishda ularning samaradorligini kamligi va yonilg'ining
oltingugurt bilan ifloslanishiga yuqori sezgirligi hisoblanadi. Bu ko'pincha
qimmat turadigan ashyolar (platina, palladiy va rodiy) ni neytrallagich-
larda ishlatishga sababchi bo'lib hisoblanadi. Ilgari ruteniy va iridiylar ham
ishlatilgan. Uch komponentli neytrallagichlarda platina va rodiyning nisba-
ti, odatda, 5:1 ni tashkil etadi. Bitta neytralizator uchun 1,5 dan 3 g gacha
asl metallar sarflanadi. Platina o'rniga arzonroq bo'lgan palladiy ham
ishlatilishi mumkin, lekin bu neytrallagichning foydalanish tavsifini yo-
monlashtiradi. Platinada oksidlanish jarayoni kechadi, rodiy esa azot oksid-
larida azotni tiklashga yordam beradi.
570
Neytrallagich konstruktiv jihatdan flanesli metall korpus 1 dan
(13.6-rasm) tashkil topgan, unda aktiv katalitik qoplama 3 bilan qoplan-
gan tashuvchi 2 joylashgan. Tashuvchilar uyma (odatda, keramika asosida
zarralar), monolit keramik va metallarga ajratiladi. Hozirgi paytda uyma
tashuvchilar IG ning oqishiga gidravlik qarshiligining yuqoriligi, sekin
qizishi va tebranishda sathlarining ishqalanib yeyilishi tufayli xizmat
muddatining kamligi sababli deyarli ishlatilmaydi.
Hozirgi paytda tashuvchilaming ko'proq tarqalgani issiqbardosh keramika
hisoblanadi. Ekstrudirlash (siqib chiqarish) usulida tayyorlangan monolit,
odatda, oval yoki doira shakliga ega bo'ladi. U IG ning yo'nalishi bo'yicha
kvadrat kanallar bilan singdirilgan (ko'ndalang kesimni I sm2 da, odat-
da, 31, 46, 62, 93 kanal yoki ko'p). Tashuvchilar hajmiy kengayish
koeffitsiyentining kamligi bilan farqlanadi va kanallarning o'tish kesimini
yig'indisi ko'p bo'lganligi sababli gidravlik qarshiligi kattaligini kamligi
bilan xarakterlanadi.
Monolit keramiklarning kamchiligi ularning mexanik yuklamalarga
qarshi barqarorligining kamchiligi hisoblanadi. Shuning uchun keramik
tashuvchilar va metall korpusning chiziqli va hajmiy kengayish koeffitsi-
yentlarining qiymatlarini turiiligi natijasida sodir bo'ladigan kuchlanish-
ni, shuningdek, yurishda mexanik ta’sirni bartaraf qilish uchun korpus va
tashuvchi orasiga yuqori legirlangan simdan elastik metall tiqin Jjoylash-
tiriladi. Keramik tashuvchilaming ikkinchi kamchiligi ishchi haroratgacha
(250°C dan yuqori) qizdirish uchun zarur bo'lgan vaqtni nisbatan ko'p
bo'lishi hisoblanadi.
Hozirgi paytda tashuvchi sifatida issiqbardosh austenit po'Iatlami
kengroq ishlatish tendensiyasi ko'zda tutilmoqda. Liar 0,04...0,05 mm
qalinlikdagi gofr folga ko'rinishida ishlatiladi. Folga metall korpusga kavshar-
langan rulon shaklida o'ralgan. Dastlab metall tashuvchilar faqat ishga
tushiruvchi neytrallagichlarda ishlatilgan. Metallni tashuvchi sifatida keng
miqyosda qo'llanilishi bunday neytrallagichlarning bir qator afzalliklari
bilan tushuntiriladi:
• ishchi haroratgacha tez qizishi;
• statik va dinamik mus-
tahkamliligi yuqoriligi;
• o'zgaruvchan termik yuk-
lamalarga chidamliligi;
• gidravlik qarshiligi kamli-
gi;
• gabarit o'lchamlari kichik
bo'lganda asl metallarning kam
sarfida ko'p faol sathlami amal-
ga oshirish imkoni.
Metall folgalarni tayyorlash
uchun ishlatiladigan po'lat,
odatda, xrom, aluminiy, sirkon
13.6-rasm. Katalitik ncytrallagichning tuzilishi.
va kalsiy bilan legirlanadi.
571
Metall tashuvchilarning asosiy katalizatorlar uchun keng qo'llanilishi
ularning narxini yuqoriligi bilan cheklangan.
Agar uyma tashuvchilar bevosita katalitik aktiv qatlam bilan qoplansa,
monolit keramik va metall tashuvchilar esa ularning samaradorligini oshi-
rish uchun awal maxsus oraliq qatlam aluminiy oksidi bilan qoplanadi.
Unga ko‘ra katalitik aktiv qoplamning samarali sathi jiddiy ko'payadi. Oraliq
qatlamning qalinligi ko'p emas va O2 ni yig'ilish qobiliyatini ko'paytiradigan,
uglevodorodlar va CO ning suv bug'i bilan o'zaro ta’sirlanish reaksiyasini
tezlashtiradigan promotorlar deb ataladiganni tashkil etadi.
Neytrallagichning me’yorida ishlashini ta’minlash uchun quyidagi
kattaliklarni zarur oraliqlarda ushlab turish kerak:
• havoning ortiqlik koeffitsiyentini;
• IG haroratini;
• IG ning hajmiy sarfini neytrallagich hajmiga nisbatini.
Neytrallagichning samaradorligi o'zgartirish koeffitsiyenti Kj bilan
baholanadi.
Dvigatel zaharli va kanserogen komponentlarni chiqarib tashlashida
ishga tushirish va qizdirish rejimlarining «hissasi» ko'pligini e’tiborga olib,
neytrallagichlarni ishchi haroratigacha yetarlicha tez qizdirishni ta’minlash
maqsadga muvofiq hisoblanadi. Oksidlanish va tikiash jarayonlari 250°C
haroratlar atrofida boshlanadi, lekin jarayonlarning samarali kechishi va
neytrallagichlarning uzoqqa chidamliligini ta’minlash rnaqsadida 400...800°C
harorat eng maqbul hisoblanadi. 800...1000llC harorat oralig'ida oraliq
qatlamni katalitik faol qatlam bilan qizib birikishi boshlanadi, bu faol
sathning qisqarishini va katalizator samaradorligining pasayishini keltirib
chiqaradi. IG ning haroratini keyinchalik ko'tarilishi neytrallagichning
termik eskirishini tezlashishiga mos holda uning samaradorligini pasayishi-
ga olib keladi. Bunga bog'liq holda neytrallagich uning o'ta qizishini bartaraf
qiladigan dvigateldan ma’lum oraliqda tovush so'ndiigichdan oldin joy-
lashtirilishi kerak.
IG ning haroratini haddan tashqari ko'tarilish sabablaridan biri o't
oldirishni anchaga kechikishi bo'lishi mumkin. O't oldirishdagi nosozlik
IG haroratini 1400flC gacha va undan yuqoriga ko'tarish qobiliyatiga ega,
bu tashuvchining erib ketishi tufayli qisqa vaqt davomida neytrallagichni
ishdan chiqarishi mumkin. Shunga bog'liq holda elektron o't oldirish
tizimlarini ishlatish katalitik neytrallagich tuzilmalarining ishonchliligini
orttirishga yordam beradi.
Agar avtomobil katalitik neytrallagich bilan jihozlangan bo'lsa, dvi-
gatelni ta’minlash uchun etillangan benzindan foydalanish qat’iyan man
qilinadi, bu katalitik faol qatlamning juda tez «zaharlanishiga» olib keladi.
Qo'rg'oshin birikmalarining zarrachalari katalitik qatlam g'ovaklarini
to'ldirib qo'yadi va uning aktiv sathirji kamaytiradi. Motor moylarining
chala yongan mahsulotlarini ishlatilgan gazlar bilan chiqarib tashlanishi
ham shunday oqibatlarga olib keladi.
Biroq neytrallagichlardan foydalanish qoidalariga qat’iyan rioya qilin-
ganida ham ulaming eskirish jarayoni ro'y beradi. Natijada 100 ming km
572
yurganidan so'ng IG dagi uglevodorodlarni, CO va azot oksidiarini 50%
neytrallanishi sodir bo'ladigan harorat 100"C ga ko'tariladi, dinamikaga
o'zgartiradigan koeffitsiyent 3...40% ga pasayadi.
Agar avtomobil katalitik neytrallagich bilan jihozlangan bo'lsa, u
holda dvigatelni avtomobil bilan shatakka olib ishga tushirish taqiqlanadi,
chunki chiqarish traktida yig'ilib qolgan benzinning chaqnashi neytralia-
gichni ishdan chiqarishi mumkin.
Dizellarni IG ini zararsizlantirish uchun yonilg'iga tutab chiqishga
qarshi qo'shilmalarni kiritish, shuningdek, turii filtrlar va adsorberlar
ishlatilishi mumkin. Azot oksidlari emissiyasini pasaytirish uchun tik-
lovchi muhitni barpo qilish kerak, bu dizel sharoitida IG dagi erkin
kislorodning oksidlanishi uchun qo'shimcha yonilg'i sarfini talab qiladi.
Shuning uchun dizellaming IG ini zaharliligini kamayishi faqat chiqarib
tashlanadigan CO, uglevodorodlar va aldegidlarning ozayishi hisobiga
bo'Iadi. Agar dizelli avtomobildan cheklangan havo almashinuvi sharoi-
tida foydalaniladigan bo'lsa, u holda IG ni qo'shimcha tozalash uchun
suyuq neytralizator ishlatilishi mumkin. Bu holatda katalitik oksidlovchi
neytrallagich atmosferaga chiqarib tashlashdan oldin IG dagi quyi spirt-
larni, aldegidlarni va sulfat kislotani yutadigan suyuqlik neytrallagichgacha
o'rnatiladi. Suyuq neytrallagichlarda suv eritmalari KOH va NaOH yoki
tuz eritmalarini ishlatish maqsadga muvofiq. Oddiy suvni ishlatish ham
yetarlicha samarali bo'Iadi. Suyuq neytrallagichlar orqali o'tgan IG ning
qorakuyasini turii qurum ushlagichlar yordamida tozalash soddaroq bo'Iadi.
NAMI da chiqarish shovqini so'ndirgichining o'lchamlariga teng
bo'lgan va uning o'rniga o'rnatiladigan dizelni katalitik neytralizatorlari
ishlab chiqilgan. Ular yonilg'ining chala yonish mahsulotlarini alangasiz
oksidlash uchun mo'ljallangan. Bir vaqtning o'zida IG ni tozalash bilan
birgalikda ular tovush so'ndirgich vazifasini ham bajaradi. Neytrallagich-
lar karyer avtomobil-ag'dargichlari, og'ir avtopoyezdlar, dizel-genera-
torlar, kema dizellari, shuningdek, turii shahar avtobuslari va yuk avtomo-
billari uchun chiqariladi.
Dizellarda azot oksidlari emissiyasini kamaytirishga IG ni qaytadan
ishlatish yo'li bilan erishiladi.
573
XIV BOB
DVIGATELLARNI ISHGA TUSHIRISH TIZIMI
Istalgan IYOD ni ishga tushirishda silindrlarining ishchi hajmini yangi
zaryad bilan to'ldirish, yonilg'ini yonishga tayyorlash va valning ma’lum
aylanishlar chastotasigacha aylantirish kerak.
Ishga tushirish tizimlariga asosiy talablar:
• ishga tushirishni amalga oshirishda vaqt va energiyaning kam sarfi;
• ishga tushirish tuzilmalari tashqi o'lchamlarining kichikligi;
• turli iqlim sharoitlarida ishonchli ishlashi.
Ishga tush.rish tuzilmasi dvigatel valining aylanishini umumiy qarshi-
ligini yengib, ishonchli ishga tushishi uchun valga yetarlicha aylanishlar
chastotasini berishi kerak.
Birinchi chaqnashlar olinadigan eng kichik aylanishlar chastotasi
ishga tushiruvehi aylanishlar chastotasi deb ataladi.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun bu chastota
35...50 min1, dizellar uchun esa — 150...200 min1.
14.1. DVIGATELLARNI ISHGA TUSHIRISH USULLARI
Zamonaviy avtomobillarda va traktorlarda quyidagi ishga tushirish usul-
lari qo'llaniladi:
• qo'l bilan;
• elektr startyor bilan;
• inersiya startyori bilan;
• siqilgan havo bilan;
• yordamchi ishga tushiruvehi dvigatel bilan;
• gidromotor yordami bilan.
Qo'lda ishga tushirish, odatda, rezerv hisoblanadi va uni qo'llash
imkoni kam quwatli dvigatellar bilan cheklanadi.
Elektr startyor bilan ishga tushirish kengroq tarqalgan. Bunday ishga
tushirish tuzilmasining sxemasi 14.1-rasmda ko'rsatilgan. Elektr startyor
3 akkumulator batareyalari 1 dan ta’minlanadigan o'zgarmas tokli series-
li elektr dvigatel ko'rinishiga ega. Tugmacha 2 ulanganda elektr motor
yakori aylana boshlaydi, startyor shesternasi 4 esa maxovikning tishli
gardishi 5 bilan ilashib tirsakli valga ay-
lanma harakatni uzatadi.
Inersion startyor bilan ishga tushirish
maxsus maxovikni elektr dvigateli yoki
qo'lda burashda uni to'playdigan kinetik
energiyasidan foydalanishga asoslangan.
14.2-rasmda elektr inersion startyorlaming
sxemalaridan biri ko'rsatilgan. Dvigatelni
ishga tushirishdan oldin startyor maxovigi
2 mexanizm 10 orqaii elektr dvigatel 1
yoki dasta 5 bilan zanjirli uzatma 4 va reduk-
14.1-rasm. Dvigatelni elektr startyor
bilan ishga tushirish sxemasi.
574
14.2-rasm. Inersion startyorning sxemasi.
14.3-rasm. Siqilgan havo bilan ishga tushirish sxemasi.
tor shestemasi 3 orqaii 6000... 12000
min gacha aylantiriladi. Ishga tushirishda
richag 6 yordamida xrapovik 8 va 9 lar
ilashadi va aylanma harakat maxovik 2
dan pasaytiruvchi redukror va friksion
mufta 7 orqaii tirsakli valga uzatiladi.
Ko'rsatilgan startyoming afzalligi qo'lda
ishga tushirish mumkinligi, kamchiligi
esa ishga tushirish uchun vaqtning ko‘p
sarflanishi hisoblanadi.
Siqilgan havo bilan ishga tushirish
yoki pnevmatik startyorni ishlatish bilan
yoki dvigatel silindriga siqilgan havoni
bevosita uzatish bilan amalga oshirish
mumkin. Amaliyotda ikkinchi variant
ko‘proq qo'llaniladi. Lining prinsipial
sxemasi 14.3-rasmda ko'rsatilgan.
Siqilgan havo ballon 7 dan jo'mrak 6
orqaii jo'mrak — reduktor 5, havo
taqsimlagich 2 va ishga tushirish
klapani 1 orqaii o'tib silindrlarning
ishlash tartibiga muvofiq ularga kiradi. Kengayish taktida siqilgan havo por-
shenga bosim bilan ta’sir qilib uni siljitadi va tirsakli valni aylanma harakatga
keltiradi. Ballondagi va dvigatelga tushadigan havoning bosimini nazorat qilish
uchun manometr 4 va 3 lar mavjud.
Bu tizimning kamchiligi past haroratlarda silindrga havo o'tadigan
kamera elementlarini sovishi tufayli dvigatelning ishga tushirishini qiyinligi
hisoblanadi.
Ishga tushiradigan avtonom mustaqil ichki yonuv dvigatel1 bilan ishga
tushirish, odatda, traktor dvigatellarini ishga tushirishda qo'llaniladi. Bu ishga
tushirish, usulining, kamchiligi ishga tushirish tuzilmasining juda kattaligi
va zarur ekspluatatsion ashyolar nomenklaturasini kengaytirish — dvigatel-
ni ishga tushirish uchun
yonilg'ini lozimligi.
Gidro ishga tushirish
sxemasi bosimning gidro-
dinamik akkumulaton va
gidromotoridan tashkil
topgan. Bosim akkumula-
tori sifatida ishchi suyuq-
lik va havo bilan
to'ldirilgan idishlar
to'latiladi, ular havo bi-
lan suyuqlikning arala-
shib ketishiga to'sqinlik qi-
ladigan siljiydigan mem-
575
brana bilan ajratilgan. Ishchi suyuqlik haydalishida gaz yostig‘i siqilib,
akkumulatorda bosim 30 MPa gacha ko'tariladi.
14.2. ISHGA TUSHIRISH ENERGETIKAS1
Ishga tushirishda valda zarur bo'lgan moment quyidagilardan yig'iladigan
aylanishning qarshi ta’siri majmuasidan aniqlanadi:
• ishqalanish kuchining qarshiligi;
• yordamchi agregatlami yuritishga sarflanadigan energiya;
• gaz almashinuvidagi isrof (kirilish va chiqarish);
• dvigatelni ishga tushirish aylanishigacha tezlatishda harakatlanuvchi
qismlaming inersiya kuchlarining qarshi ta’siri.
Sanab o'tilgan parametrlardan asosiylari ishqalanish kuchi ta’siri va
yordamchi agregatlarning yuritishga energiya sarfi hisoblanadi.
Bu parametrlarning qiymati dvigatelning turi va ishchi hajmiga,
moyning qovushqoqligiga hamda boshqa qator omillarga bog'liq. Hozirgi
paytda har bir aniq dvigatel uchun atrof-muhitning ma’lum harorati
uchun yetarlicha aniqlik bilan zarur bo'lgan ishga tushirish momenti
kattaligini aniqlashga imkon beradigan analitik bog'liqliklar mavjud emas.
Shuning uchun amaliyotda turli tadqiqotchilar tomonidan taklif qilin-
gan empirik bog'liqliklardan foydalanishga to'g'ri keladi.
Masalan, uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun A. M. Xvat-
kov tomonidan taklif qilingan formula asosida yotgan va R. N. Davtyan
tomonidan ko'p sonli dvigatellarning sinash bo'yicha aniqlik kiritilgan
bog'liqlikni tavsiya etish mumkin:
4=23-10 ’ A, (N ml. (14.1)
bunda: Adv — dvigatel ishqalanish sathini xarakterlaydigan koeffi-
tsiyent;
v — moyning kinematik qovushqoqligi, St;
nithimh~ ishga tushirish aylanishlar chostotasi, min 1 .
To'rt taktli dizcllar uchun quyidagi bog'liqlikni tavsiya etish mumkin:
M=80r„hqiVn [N-m|; (14.2)
bunda: pw,9=0,194 > M Pa.
Ma’lum bo'lgan qarshilik momenti va ishga tushirish aylanishlar chas-
totasi bo'yicha startyorning yoki boshqa ishga tushirish tuzilmasining zarur
bo'lgan quvvati aniqlanadi (kVt):
д, _ 4n„h„,^ /14 33
9550 ’ ( • )
Taxminiy hisoblashlar uchun statik ma’lumotlar Mq (N-m) va /Vv,
(kVt) ishlatilishi mumkin:
• uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun M4=(1O...2O) iVh va
NM =(0,15...0,30)iVh;
• dizellar uchun M4=(4O...7O) va Nst=(0,7...0,9) (kVt) iVh-, i >8 va
quvvati 220 kVt dan ko'p bo'lgan dvigatellar uchun NS1 «0,4/1*.
576
14.3. DVIGATELNING ISHGA TUSHISHINI
OSONLASHTIRADIGAN VOSITALAR
3u vositalarni funksional ikki asosiy guruhga ajratish mumkin: yonilg'i
yoki ishchi aralashmaning ishonchli alangalanishiga yordam beruvchi va
tirsakli valning buralish qarshiligini kamaytiruvchi tuzilmalar.
Birinchi guruh tuzilmalariga kiradi:
• kelib tushadigan havoni isitish;
• yonish kamerasini cho‘g‘lanuvchi sham bilan qizdirish;
• ishga tushirishda siqish darajasini oshirish;
• oson bug'lanadigan va oson alanga oladigan ishga tushiruvchi
yonilg'ilarni ishlatish.
ikkinchi guruh tuzilmalariga kiradi:
• dekompressoiiar;
• suv va moy isitkichlar.
Past manfiy haroratlarda ishlatish uchun mo'ljallangan mashinalar
uchun qoidaga ko'ra kombinirlangan tuzilmalar ishlatiladi.
14.4-rasm. Havoni isitish sxemasi:
1—akkumulator batnreyasi; 2-ishga tushirish
tugmachasi; J-o‘t oldirish g'ahagi; 4-sham;
5—forsunka; 6—nasos; 7 yonilg'i baki.
Dvigatelga kelib tushadigan havoni
isitish, ayniqsa, dizel uchun keng
qo'llaniladi. 14.4-rasmda elektr mash’al
isitkichning sxemasi keltirilgan. Dvi-
gatelni ishga tushirishda kiritish quvuriga
forsunka 5 orqali nasos 6 bilan yonilg'i
purkaladi, u sham 4 dan alanga oladi.
Bunda hosil bo'ladigan issiqlik harakat-
14.5-rasm. Mash’al sham:
/—isitish dementi; 2— korpus; J—yonilg'i
keltiradigan shtutscr; 4-yonilg'i filtri;
5—jiklyor; 6—naycha; 7—to‘r; 8—kontr-
gayka; 9-kiritish quvuriga o'rnatish
uchun korpusning rezbali qismi;
10— hajmiy toT, 11—ekran.
lanayotgan havoni, o'tkazuvchi quvur
devorini va silindr devorini qizdiradi,
natijada siqish takti oxiridagi harorat
ko'tariladi va silindrga uzatiladigan
yonilg'ining ishonchliroq alangalanishi-
ni ta’minlaydi.
577
KamAZ—740 dvigatelida bunday tuzilma sifatida mash’al sham, elektr
magnit yonilg'i klapani, termoreleli qo'shimcha rezistor va almashlab
ulagichni o'z ichiga olgan termostat ishlatiladi.
Mash’al sham (14.5-rasm) metall kojux ko'rinishidagi isitish elemen-
tiga ega, urnng ichidagi maxsus to'ldiigichga spiral bosib o'rnatilgan. Yonilg'i
isitish bo'shliq bo'yicha o'tadi, bug'lanadi va kiritish quvuri bo'ylab silji-
yotgan havo bilan aralashib alangalanadi. Hosil bo'lgan alanga mash’ali
silindrga kelib tushadigan havoni isitishni ta’minlaydi.
Dizelning yonish kamerasida cho'g'lanuvchi sham bilan havoni isitish
ajratilgan yonish kamerali dizellarda qo'llaniladi. Ishga tushirishdan oldin
sham elektr toki bilan 900 °C gacha haroratda qizdiriladi, bu
14.6-rasm. Dizelni benzinda ishga tushirish
tuzilmasining sxemasi.
siqiladigan havoni isishini va
yonilg'ini ishonchliroq alan-
galanishini ta’minlaydi.
Dizelni benzinda ishga tu-
shirish ishchi hajmi ko'p
bo'lmagan dvigatellar uchun
qo'llaniladi. Bu maqsad uchun
silindr kallagida o't oldiruvchi
shamli 4 qo'shimcha kamera 5
qurilgan, u asosiy kameradan
klapan 5 bilan ajratilgan. Ishga
tushirishda klapan ochiladi, si-
qish darajasi kamayadi, bu
valning aylantirishda qarshilik-
ni kamayishiga olib keladi. Ish-
ga tushirishda dvigatel silindriga aralashmani uzatish uchun karbyurator 2
dan foydalaniladi (14.6-rasm).
Dvigatel benzinda ishga tushirilganidan va qizdirilganidan so'ng klapan
3 berkitiladi, shtatli ta’minlash tizim orqali dizel yonilg'isini uzatish amalga
oshiriladi, havo esa ochiq bo'lgan to'sma qopqoq 7 orqali yonish kame-
rasiga yo'naltiriladi va dvigatel odatdagidek dizel sifatida ishlay boshlaydi.
Arktika sharoitlarida dvigatellarni ishga tushirish uchun kiritish quvuri-
ga purkaladigan, oson alangalanadigan suyuqliklardan keng foydalaniladi.
Masalan, Fransiyada — bu «Polyar - start» moslamasi, Angliyada —
«Kalteks» suyuqligi va boshqalar. Rossiyada bunday moslama NAM I da ishlab
chiqarilgan. Dizellar uchun ham va uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar
uchun ham ishlatish uchun yaroqli bo'lgan bu ishga tushirish tuzilmasi
5ПП-40 va 6ПП-40.
Dizellar uchun Rossiyada ishlab chiqarilgan «Xolod D—40» quyidagi
tarkibga ega, %, etil efiri — 58...62, izopropilnitrat — 13...17, petroleyn
efiri — 13... 17, gazturbinali dvigatellar uchun moyi — 10 gacha.
Uchqundan o't oldiriladigan dvigatellar uchun shunga o'xshash suyuqlik
«Arktika» tarkibiga kiradi, %: oltingugurt efiri — 45...60, gazli benzin —
35...55, izopropilnitrat — 1...6, yeyilishga qarshi qo'shilma — 2 gacha,
oksidlashga qarshi qo'shilma — 0,5 gacha.
578
Dizellarni ishga tu-
shirish uchun dekompres-
sion tuzilma keng
qo'llaniladi, ulardan biri-
ning konstruksiyasi 14.7-
rasmda keltirilgan. Richag 3
ni «ishga tushirish» holatiga
o'rnatilganda sathida kesik
bo'lgan val 1 buraladi va
uning silindrik qismi
shtanga 2 orqali koromis-
loga kuchni uzatadi va u
klapanni ochadi, klapan-
laming ochiq paytida dvi-
gatel valini aylantirishga en-
eigiyaning sarfi jiddiy dara-
jada kamayadi. Ishga tushirish
aylanishlar chastotasiga
erishganda dekompessor
ajratib qo'yiladi va dvigatel
odatdagidek dizel kabi ish-
lay boshlaydi.
Sovuqlayin ishga tu-
shirish muammosini 14.7-rasm. Dekomprcssor mexanizmli gaz taqsimlash
maqbul hal qilish uchun mexanizmining sxemasi.
dvigatelning sovitish tizimiga ulanadigan isitkich ko'rinishiga ega bo'lgan
dvigatelni, sovitish suyuqligini va moylash tizimidagi moyni ishga tushirish-
dan oldin umumiy qizishini ta’minlaydigan kombinatsiyalangan tuzilmasi-
dan foydaniladi.
Ko'rsatilgan tuzilmaning asosiy dementi bo'lib, nasos blokli qozon-
isitkich hisoblanadi (14.8-rasm). Qoidaga ko'ra u ham dvigatel ishlaydigan
yonilg'ida ishlaydi.
Suyuqlik bilan isitiladigan xususiy isitkich issiqlik almashgich va
uchta yonilg'i, suv va havo nasosini o'z ichiga olgan elektr yurituvchi
agregatdan tashkil topgan. Issiqlik almashgich ikki suv g'ilofini va gaz
yo'lini hosil qiluvchi konsentrik joylashgan to'rtta po'lat quvur I ko'rinishiga
ega.
Uyurmali yonish kamerasi 3 joylashgan o'txona 2 ga ega. Dvigatelni
ishga tushirishga tayyorlash paytida elektr motor 6 ulanganda yonilg'i nasosi
7 yonish kamerasiga yonilg'i purkaydigan forsunkaga yonilg'ini uzatadi.
Yonilg'ining dastlabki alangalanishi cho'g'lanuvchi sham 8 yordamida amalga
oshiriladi, so'ngra sham uzib qo'yiladi. Yonilg'ining yonishi uchun zarur
bo'lgan havo haydovchi 5 orqali uzatiladi. Issiqlik almashgich g'ilofidan
issiq suyuqlik nasos 4 yordamida dvigatelni sovitish tizimiga yo'naltiriladi va
uni isitadi, so'ngra issiqlik almashgichga qaytadi. IG issiqlik almashgichdan
chiqib, moy osttog'ora (poddoni)ni yuvib o'tib moyni isitadi.
579
14.8-rasm. Ishga tushirishdan oldin dvigatelni suyuqlikli isitkichi.
Isitkichning samarali ishlashini namoyish qiluvchi misol sifatida 14.9-
rasmda atrof havosining harorati — 40°C bo'lganida ZIL—375 dvigateli
silindr kallagi (1 egri chiziq), moyi (2 egri chiziq), o'zak podship-
niklari (3 egri chiziq) ning haroratlarini isitish vaqtiga bog'liqligi ko'rsatilgan.
14.1-jadvalda Rossiyada ishlab chiqilgan avtomobillar va traktorlaming
suyuqlikli isitgichlarning issiqlik texnik tavsiflari keltirilgan.
Hozirgi paytida kuch qurilmalarini loyihalash bosqichda isitkichning
issiqlik ish unumdorligi quyidagi ma’lumotlarga asosan faqat taxminiy
aniqlanishi mumkin. Ishonchli ishga tushirish uchun bloklar kallagining
harorati 80...90 °C, o'zak podshipniklaming o'rtacha harorati esa 0...-5 °C
bo'lishi tajribalar orqaii o'rnatilgan. Ko'rsatilgan vaqtda nomlari kel-
tirilgan haroratlarni olish uchun issiqlik unumdorligini (kJ/s) quyidagi
ifoda bo'yicha hisoblash mumkin:
14.9-rasm. ZIL-375 dvigateli ele-
mentlari haroratining isitish vaqtiga
bog'liqligi.
к. rri i £st
Q. ° ' * P"“ . (14.4)
60r
bunda: Af,—podshipniklaming shartli is-
siqlik sig'imi, kJ/(kg • nC); m<h. — dviga-
tel massasi; isitishdan oldin va
isitishdan keyin podshipniklar harorat-
larining farqi; т — isitish vaqti, s.
NAMI ma’lumotlari bo'yicha ZIL—130
dvigateli uchun Af,=2,8kJ/(kg • °C), Ros-
siyada ishlab chiqarilgan boshqa dvigatel-
lar uchun K, ni 2,8...3,8 kJ/(kg-°C) ga
teng deb qabul qilish mumkin. Bunda
yuqori chegarasining massasi nisbatan
kam bo'lgan dvigatellarga tegishli.
580
14.1-jadval
Ko‘rsatkichlaming nomlanishi Issiqlik tashuvehi - sovitish suyuqligi ko'rsalkichlarining qiymati
Vazifasi Avtomobil uchun Traktor uchun
Isitkich belgisi П -IDO ПЖБ6 ПЖБ 12 ПЖД44 ПЖД 70 ПЖБ22 ПЖБ32 ПЖБ44
Issiqlik ish unumdorligi, kkal/s 14000 5200 10300 38000 60000 18900 27500 37800
Yonilg'i turi Benzin Dizel yonilg'isi Benzin
Yonilg'i sarfi, 1/s 2,(1 0,9 1.8 6,5 10,0
Belgisi yoki avtomobil (trakior) luri ZIL-130, Ural-375, LiAZ GAZ-24, VAZ. AZLK GAZ-66. GAZ- 53A MAZ, KrAZ, (YaMZ-236, YaMZ-238) BelAZ, MAZ (D-12, YaMZ-240) Traktorlar
581
XV BOB
IYOD NAZORAT-DIAGNOS'D К OPERATSIYALAR1NING
ASOSLARI
15.1. NAZORAT-DIAGNOSTIK OpERATSIYALARI
DVIGATELLARNING ISHONCHLILIGINI TA’MINLASH
VOSITASI SIFATIDA
Dvigatel texnik obyekt sifatida energetik qurilma kabi uning sifatini
aniqlaydigan xususiyatlari majmuasi bilan bo'linadi, uni miqdorli baho-
lash uchun tejamkorlik, quwat, ekologik va foydalanish ko'rsatkichlari
ishlatiladi. Dvigatelning ishlashida bu ko'rsatkichlaming boshlang'ich qiy-
matlarini muqarrar ravishda yomonlashishi kuzatiladi, chunki ishqala-
nuvchi sathlarning yeyilishi, ayrim detallarning plastik deformatsiyala-
nishi va toliqishdan buzilishi, tizim va mexanizmiaming rostlanishini buzi-
lishi va boshqalar tufayli uning texnik holatini uzluksiz o’zgarishi sodir
bo'ladi. Dvigatelning texnik holati strukturaii parametrlarining qiymat-
larini xarakterlaydigan, foydaianish jarayonida o'zgaradigan xususiyatlar
majmuasi bilan aniqlanadi: texnik hujjatlarda o'rnatiladigan
SI, S2, ..., Si, ..., Sn. Dvigatelning ishchi jarayoni va uning alohida
tizimlari asosan bog'liq bo'lgan bunday strukturaii, yoki ularning to‘g‘ri
parametlari deb ataladiganiga quyidagilar kiradi:
• yeyilishi mumkin bo'lgan detallarning geometrik o'lchamlari;
• detallarning shakli va ular sathinining holati;
• tutashmadagi tirqishlar;
• rostlanadigan parametrlar qiymatlari va boshqalar.
Me’yorlar bilan strukturaviy parametriaming nominal va chegara
qiymatlari o'rnatiladi. Yangi dvigatelning texnik holatiga strukturaviy
parametming nominal qiymati, texnik va iqtisodiy sabablarga ko'ra keyin-
chalik foydalanishga noloyiq bo'lgan texnik holatiga esa strukturaviy pa-
rametming chegaraviy qiymati mos keladi.
Foydalanish boshlangan paytdan dvigatelning ishlashini davomiyligi
motosoat yoki o'tilgan kilometr masofalarda ifodalanadi va ishlash mud-
dati deb ataladi. Texnik hujjatlarda aniqlanadigan, dvigatel ishlash mud-
datining chegaraviy qiymati niotoresurs deb ataladi.
Texnik hujjatlarda o'rnatilgan oraliqda berilgan parametrlaming qiymatini
saqlagan dvigatelning holati ishlash qobiliyati deyiladi. Agar dvigatelni mo-
toresurs chegarasidan o'tkazib foydalanishi davom ettirilsa, ishlatnay qolishi,
ya’ni ishlash qobiliyatining buzilish holati sodir bo'ladi. Ishlash qobiliyati
bilan foydalanish davrida sodir bo'ladigan dvigatelning texnik holatining
barcha o'zgarishlarini aks ettiradigan uning eng muhim sifati bo'lgan
ishonchliligi bog'Iangan. Ishonchlilikning eng muhim xususiyati bo'lgan dvi-
gatellaming buzilmaslik va uzoqqa chidamliligini yaxshilash foydalanishda
uchraydigan buzilishlarining sinchkovlik bilan o'lganishga asoslangan.
Buzilishlarni asta-sekin va to'satdan buzilishlarga bo'lish qabul qilin-
582
gan. Asta-sekin buzilish awalombor, detallarning yeyilishi bilan bog‘liq.
Ular ishlash jarayonida shakllanadi va odatda, ancha ko‘p yoki kam vaqt
oralig‘ida sodir bo'ladi. Lllarga porshenlar va porshen barmoqlarini, si-
lindr gilzasini, podshipniklami, klapanlar uyalarini va boshqa detallar-
ning yeyilishi keltirib chiqaradigan buzilishlarni kiritish mumkin.
To'satdan buzilish kutilmaganda sodir bo'ladi va turli sinishlar va
to‘satdan ishdan chiqishlar, darz ketishlar, qadalib qolishlar, harakatlanuv-
chi detallarning osilib qolishi va boshqalar tufayli dvigatelning bir yoki bir
nechta berilgan parametrlarini sakrashsimon o'zgarishida namoyon bo'ladi.
Asta-sekin buzilish dvigatellar uchun ustuvor va tabiiyroq bo'lib
hisoblanadi
Hozirgi paytda foydalanish jarayonida konstruktiv — texnologik vosi-
talar bilan dvigatel ishonchliligini yetarlicha texnik darajada ta’minlashga
imkon bo'lmayapti, shuning uchun texnik xizmat va to ’mirlash tizimi deb
ataladigan texnik ta’sir qilish majmuasidan foydalaniladi.
Dvigatellarga texnik xizmat ko'rsatish va ta’mirlashda qo'llaniladigan
tizim buzilishlaming sodir bo'lishini fizik tabiatiga asoslanadi. Masalan,
dvigatelning ishga yaroqliligini yo'qolishida to'satdan buzilishning ulushi
ko'p emas, uni oldindan ko'ra bilish mumkin emas, sodir bo'lishi bilan
bartaraf qilinadi.
Bashorat qilish mumkin bo'lgan asta-sekin buzilishni bartaraf qilish
uchun buzilishlar va nuqsonlarning ancha ulushining oldini olish, che-
garaviy holatga erishguncha detal, uzelning boshlang'ich yoki unga yaqin
texnik holatiga tikiash uchun mo'ljallangan profilaktik tadbirlar majmuasi
ishlatiladi.
Profilaktik ishlami tashkil etishda ikki asosiy yondashish ma’lum. Birin-
chi yondashishga muvofiq texnik xizmat va ta’mirlashlar rejali tartibda
(muntazam ravishda, dvigatelning ishlashini ma’lum davr oralig'ida va
ko'rsatilgan hajmda) texnik holat parametrlarini me’yoriga yetkazish bilan
amalga oshiriladi. Bunda xizmat qilish va ta’mirlash orasidagi oraliq, ular-
ning hajmi va mazmuni profilaktik ishlami o'tkazish paytida ma’lum kon-
struksiya va uning texnik holati uchun olingan o'rtacha statik ma’lumotlarga
asosan o'rnatiladi. Amaliyotda tikiash ishlarining o'z vaqtida bajarilmasligi
va ularning hajmi hamda mazmunini dvigatelning haqiqiy holatiga mos
kelmasligi tufayli foydalanishdagi xarajatlaming ko'payishiga olib keladi.
Boshqacha yondashish dvigatelning texnik holati paramertlarining
ko'rsatilgan davriylik bilan nazorat qilishni ko'zda tutadi. Agar nazorat
paytida qandaydir parametming haqiqiy qiymati ruxsat etilgan chega-
radar tashqariga chiqsa, faqat bu holatda texnik holat parametrini nomi-
nal qiymatiga keltirish bilan tikiash ishlari qo'llaniladi. Dvigatelning haqiqiy
texnik holatiga asosan texnik xizmat va ta’mirlashlarni o'tkazish, uning
ishlamasdan qolishini kamaytiradi hamda kafolatlangan buzilmasdan ish-
lashini ko'paytiradi.
Dvigatelning haqiqiy texnik holatini baholash texnik diagnostikalash
usuli va vositalari bilan amalga oshiriladi.
Texnik diagnostika diagnostikalash obyektlaririlng texnik holatini tad-
qiqot qilishni, uning aniqlash usulini ishlab chiqishni o'z ichiga oladi va
583
diagnostikalash tizimlarini qurish va foydalanish tamoyillarini ta’riflaydi.
Dvigatelni diagnostikalash deganda uning umumiy texnik holatini,
shuningdek, uning alohida uzellari va tizimlarining holatini aniqlash jarayoni
tushuniladi. Diagnostikalash protsedurasi to'liq yig'ilgan foydalanishda bo'lgan
dvigatellarda qo'llaniladi va ulami qismlarga ajratmasdan bajariladi. Bunda
ishlatiladigan barcha usullar va vositalar buzmaydigan bo'lishi kerak.
Resursni cheklash bilan erishiladigan va toza statik asosga asoslanadi-
gan ishonchlilik kafolatidan farqli o'laroq, foydalanish ishonchliligini
ta’minlash dvigatelning texnik holatini baholashga yakka va aniq yonda-
shishni talab qiladi; bunda diagnostik vositalar yordamida har bir dvigatel
bo'yicha ma’lumot bevosita olinadi.
15.2. DVIGATEL DIAGNOSTIK PARAMETRLARINI
SHAKLLANTIRISH
Texnik diagnostikalashning natijasi bo'lib, dvigatelning texnik holatini,
uning uzellari va detallarini bevosita xarakterlaydigan struktura parametrlari-
ning qiymatlarini aniqlash hisoblanadi. Nazorat qilinadigan paramertlaming
qiymatlarini foydalanish davomida o'zgarish qonunini hisobga olish bilan
qoldiq resursni baholash uchun uning haqiqiy va chegara qiymatlarini bilish
kerak. Biroq ishlayotgan dvigatelda ko'p strukturali parametrlarni haqiqiy
qiymatlarini aniqlash amaliy jihatdan mumkin emas. Dvigatelni qismlarga
ajratishda ulami aniqlash qayta yig'ilgan dvigatel tutashmalarida jarayonlami
buzadi va ulami kechish qonuniyatini o'zgartiradi, bu bunday ma’Iumotlar
olish usulidan foydalanishni amaliyjihatdan qo'llab bo'lmasligini ko'rsatadi.
Bu holatda diagnostikalash bevosita belgilar bo'yicha o'tkaziladi, u son
jihatdan diagnostik parametrlar bilan baholanadi.
Dvigatelning butunligicha, uning tizimlari, mexanizmlari va alohida
detallarining texnik holatini aniq baholashga imkon beradigan kerakli va
yetarlicha diagnostik parametrlar sonini aniqlash dvigatelda kechadigan
fizik jarayonlar tahliliga va ulaming rivojlanish qonuniyatlariga asoslanadi.
Diagnostikalash jarayonining mukammalligiga bog'liq holda dvigatelni
diagnostikalash umumiy va mahalliyga bo'linadi.
Umumiy diagnostikalash dvigatelning asosiy parametrlarini miqdoriy
baholash yo'li bilan uning ishga yaroqliligini nazorat qilish maqsadida o'tkaziladi.
Bunda diagnostik parametrlar sifatida samarali quwat, yonilg'i sarfi, ishla-
tilgan gazlar tarkibi, shovqin va titrash darajasi, moy bosimidan foydalaniladi.
Dvigatelning samarali quvvatini aniqlash uchun tormozli va tormozsiz
usullar ishlab chiqilgan.
Tormozli usullar, asosan, avtomobil dvigatellarini diagnostikalash uchun
qo'llaniladi va yurish barabanli tortqi stendlaridan foydalanib, avtomo-
bilning g'ildiragi tomonidan dvigatelni yuklantirish amalga oshiriladi. Bu
holatda tormoz momenti gidravlik, elektr yoki inersion yuklantirish tuzilma
(qurilma)lari bilan barpo qilinadi. Dvigatelning samarali quwati avtomo-
bilning g'iloiragidagi quwati Nc, avtomobilni transmissiyasidagi va stenddagi
mexanik isroflarini hisobga olgan holda quyidagi ifoda bo'yicha aniqlanadi:
584
bunda: rjlr va 7,,— mos holda transmissiya va stendning FIK.
Diagnostikalashning tormozsiz. usuli oddiyroq hisoblanadi va uni amalga
oshirish uchun maxsus tormoz qurilmalaridan foydalanishni talab qil-
maydi.
Tormozsiz yuklantirishning eng oddiy usuli faqat silindrlarni o‘chirib
qo'yish hisobiga yuklantirish hisoblanadi. Bu usul uning silindiiarini navbat
bilan ishlashini to'xtatib-barpo qilinadigan yuklama hisobiga tirsakli valning
aylanishlar chastotasining pasayishini o‘lchashdir. Bu maqsad uchun
dvigatelning qizish harorati me’yoriga yetgandan so’ng dizellarda yonilg'i
uzatish uzib qo'yiladi. Ishlamayotgan silindr kompressiya hisobiga dvigatelni
yuklantiradi. Ishlamayotgan silindrning quwati qancha kam bo'lsa, u uzib
qo'yilganda tirsakli valning aylanishlar chastotasi shunchaga kam pasayadi.
Valning aylanishlar chastotasining pasayishini me’yoridagisi bilan
taqqoslab, ko'rsatilgan quwatga erishmayotgan dvigatel silindri aniqlanadi.
Dvigatelning tezlashish tavsifi bo'yicha ham uning quwatini tormozsiz aniqlash
usuli ishlab chiqilgan. U yonilg'ini to'liq uzatishda tirsakli valning eng past
barqaror salt yurishidagi aylanishlar chastotasidan eng yuqori aylanishlar
chastotasigacha uning tezlashish jadalligini o'lchashdan iborat bo'Iadi. Bunda
dvigatelning yuklanishi, bu dvigatel uchun doimiy qiymatga ega bo'lgan
harakatlanuvchi massalarining inersiya kuchi hisobiga amalga oshiriladi.
Ko'rsatilgan usulda dvigatelning quwati Ne quyidagiga teng bo'Iadi:
,, In dco
Ne =---------,
9500 dt
(15.2)
bunda: I — dvigatelning barcha harakatlanuvchi massalarini uning tirsakli
vali o'qiga keltirilgan inersiya momenti; to — dvigatelning tirsakli valini
burchak tezlanishi: n — dvigatel tirsakli valining aylanishlar chastotasi.
Umumiy diagnostikalashda samarali quwat bilan parallel ravishda
yonilg'ining sarfi ham o'lchanadi. Yonilg'i sarfini aniqlash uchun 0‘lchov
idishi, massali qurilma, rotometrlar yoki taxometrik fotoelektrik sarf
о ‘Ichagichlari ishlatiladi.
Samarali quwat va yonilg'i sarfi dvigatelning umumiy holatini muhim
obyektiv ko'rsatkichi hisoblanadi, lekin bu tizimlar va mexanizmlarning,
shuningdek, ularning rostlanishini texnik holatini aks ettiruvehi majmua
parametrlaridir.
Dvigatelning texnik holati to'g'risida uning akustik nurlanish xarakteri
bo'yicha ham fikr yuritish mumkin. Ishlayotgan dvigatelda shovqin o'zak
va shatun podshipniklarini porshen barmoqlarini, porshenlarning taqillashi,
klapanlaming tebranishi, tirsakli valning buralma tebranishi, chiqarish va
kiritish uzatuvehi quvurlarida gazlaming tebranishi, karbyuratorli dvigatelda
detonalsiya to'g'risida guvohlik berishi mumkin.
Rostlanishlaming buzilishi va yeyilishning mavjudligi tufayli detallar
tutashmasida tirqishning o'zgarishi keltirib chiqaradigan, dvigatelning texnik
585
holatini yomonlashishi, shuningdek, aralashma majburiy o‘t oldiriladigan
dvigatellarda ta’minlash va o‘t oldirish tizimlarining nosozligi ham shov-
qinning yuqori bo'lishini, uning nobarqaror ishlashini keltirib chiqaradi.
Dvigate1 shovqinining asosiy tavsifi sifatida dvigatel yuklamasiz va
yuklama bilan ishlayotganda uning atrofida o'lchangan shovqin darajasini
qabul qilish mumkin.
Hozirgi paytda ishlatilgan gazlarni zararli moddalari bilan atrof-
muhitning :floslanishini aniqlaydigan parametrlari bo'yicha dvigatelni di-
agnostikalash ko'proq ahamiyatga ega bo'lmoqda. Ishlatilgan gazlarning
tarkibi asosan silindr-porshen guruhi detallarining yeyilishi va ta’minlash
tizimining texnik holatiga bog'liq. Shuning uchun gazlar tahlilining na-
tijalari bo'yicha dastlab ta’minlash tizimi rostlanadi, so'ngra yeyilish keltirib
chiqaigan dvigatelning nosoziigini baholash mumkin bo'ladi.
Dvigatelni umumiy diagnostikalash tugallanganda, uning chiqish
parametrlari me’yoridan chetlangan bo'lsa, mexanizm, uzel, detallarni
ishga yaroqliligi yo'qolishini izlash maqsadida elementlari (mahalliy) bo'yicha
diagnostikalashda amalga oshiriladi. Elementlar bo'yicha diagnostikalashda
odatda, KSHM va gaz taqsimlash mexanizmi, ta’minlash tizimining
detallari tekshiriladi. Bunda mahalliy diagnostikalash dvigatelning foy-
dalanish ko'rsatkichlariga ko'proq darajada ta’sir qiladigan detallatidan
boshlanadi. Bunday detallarga birinchi navbatda silindr-porshen guruhi
detallari va tirsakli valning ichquymasi kiradi.
Foydalanish jarayonida silindr-porshen guruhi detallarining texnik
holatini yomonlashishi halqasimon zichlanish orqaii gazlarning karteiga
yorib o'tishi tufayli ishchi jismning bir qismini isrof bo'lishiga, indikator
ishning kamayishiga, havoning ortiqlik koeffitsiyentini pasayishiga,
yonilg'ining parchalanish va chala yonish mahsulotlari bilan moyning
to'yinishini tezlashishiga olib keladi. Bunda moyning kuyishga bo'lgan
solishtirma sarfi ko'payadi. Ishlatilgan gazlarda uglerod oksidi va vodorod
kabi yonilg'ini chala yonishini xarakterlaydigan tashkil etuvchilarining
miqdori keskin ortadi.
Silindr-porshen guruhi uchun quyidagi struktura parametrlari ariqcha-
ning balandligi bo'yicha porshen va halqa orasidagi, porshen halqalari
tutashmasidagi, yuqori belbog'ida silindr va porshen orasidagi tirqishlar
o'rnatiladi. Bilvosita diagnostik parametrlar sifatida moyning kuyishga sarfi,
gazlarnig karteiga yorib o'tishi yoki ularning karterdagi bosimi silindrga
uzatilayotgan siqilgan havoning sarfi, dvigatel silindrlarida siqish takti-
ning oxiridagi bosim, titrash tavsifi, yeyilish mahsulotlarining moydagi
miqdori va sifatli tarkibi, ishlatilgan gazlarning tutab chiqishi.
KSHM ning podshipnikli tugunlarini struktura parametrlari bo'lib,
tirsakli val podshipniklaridagi va shatunning porshen kallagi vtulkasidagi
tirqishlari, o'zak podshipniklaridagi o'q bo'ylab tirqishi hisoblanadi. Bu
parametrlar podshipnikli tugunlaming yuk ko'tarish qobiliyatini va moy
qatlamidagi bosimni, ishqalanish sharoitini va issiqlik ajralib chiqishini,
moy sarfim va boshqalar belgilaydi. Dvigatel detallarining bu guruhlari
uchun bevosita diagnostik parametrlar sifatida moyning sarfi, moy tizi-
586
mining bosh moy magistralidagi moyning bosimi, tirsakli valning o'q
chizig'iga nisbatan porshenning erkin yo'li yoki titrash tavsifi tanlanadi.
Gaz taqsimlash mexanizmining diagnostikalashda struktura parametr-
lariga klapanning yo'naltiruvchi vtulkasi va uning steijeni orasidagi, taqsim-
lash vali podshipniklaridagi, kiapan hamda klapan yuritmasi orasidagi
tirqishlar kiradi. Bevosita parametrlar bo'lib, siqishni oxirida dvigatel sil-
indrluridagi bosim, IG dagi is gazining miqdon, mexanizmdagi shovqin
darajasi va titrashlar hisoblanadi.
Dvigatelni qismlaiga ajratmasdan uning asosiy mexanizmlari va uzel-
larini texnik holatini baholashga imkon beradigan, yuqorida ko'rib chiqil-
gan bevosita diagnostik parametrlaiga mos holda elementlari bo'yicha diag-
nostikaiashning quyidagi usullari ishlab chiqilgan: • moyning kuyishini
va d’ igatel silindrlarini porshen usti hajmlari zichligini aniqlash; • vib-
roakustik; • karter moyining spektral tahlili; • ishlatilagan gazlar tarkibini
tahlil qilish va boshqalar.
Moyning kuyishini aniqlash usuli tekshiriladigan dvigatelning moyi
to'kilganidan so'ng olingan moy massasi, dvigatelning mos kelgan davrda
foydalanishda, ularning shunday modeli uchun etalon chegarasi bo'lgani
bilan taqqoslashga asoslanadi. Bu usul, asosan, silindr-porshen guruhi
detallarining texnik holatini baholashda qo'llaniladi. Ularning chegaraviy
yeyibshida moyning sarfi 3...5 martaga va undan ko'pga ortadi. Biroq bu
parametrning diagnostik parametr sifatidagi ahamiyati ko'rsatilgan guruh
detafiarining yeyilishidan tashqari moyning sarfiga dvigatelning yuklamasi
va issiqlik rejimlari, karterdagi gazlar bosimi, zichlagichlar holatini yo-
mon bo'lishida (salniklar, qistirmalar) blok-karterdagi nozichlik orqaii
moyning silqishini ta’sir qilishi tufayli kamayadi. Bulaiga bog'liq holda
moyning anchaga kuyishida silindrlar, porshenlar, halqalarning texnik holati
to'g'risida yakuniy xulosa chiqarish uchun uning boshqa usullar bilan
tasdiqlanishi talab qilinadi.
Silindr-porshen guiuhi detallarining yeyilishini, klapanlarning
o'tirish zichligini baholash uchun foydalaniladigan yonish kamerasi
zich bekilishini aniqlash usuli gazlarning karterga yorib o'tishini baho-
lashga, klapanlar berk bo'lganida silindrlardan siqilgan havoning sizi-
shiga, shuningdek, siqish takti oxirida silindrdagi gazlarning bosimiga
ham asoslangan.
Gazlarning karterga yorib o'tishini o'lchash moy quyish bo'g'ziga
o'matilgan gaz hisoblagich bilan amalga oshiriladi. Bu usul karter gaz-
larining mumkin bo'lgan boshqa barcha chiqish joylarini jipsliligini talab
qiladi. O'lchashda dvigatelning to'liq yuklamasiga va bu turdagi IYOD ning
berilgan aylanishlar chastotasiga mos keladigan ish rejimi hosil qilinadi.
Dvigatelni ta’mirlash davrigacha foydalanishda gazning karterga sizishi
7... 12 martaga ortishi o'matilgan. Bu usulning kamchiligi gazlarning karterga
sizishini ko'payish sababini aniqlash qiyinligi, shuningdek, sizishini tez-
lik va yuklama rejimlariga bog'liqligi hisoblanadi.
Yonish kamerasining jipsligini va mos holda silindr-porshen guruhi
detaharining, klapan zichligini va silindrlar kallagi qistirmasining texnik
587
holatini forsunka yoki o’t oldirish shami uchun teshikdan siqilgan havo
berish bilan aniqroq baholash mumkin. Tekshiriladigan silindr porshenini
siqish jarayonini boshlanish holatiga mos keladigan qilib o‘matilganda
(barcha klapanlar yopiq) havoning ko‘p miqdorda sizishi porshen halqala-
rining yeyilganligi to‘g‘risida guvohlik beradi. Siqish taktida porshen holati
YUCHN ga yaqin bo’lganda havoning sizishi 15% dan ortiq bo'lsa, bu
silindrlarning ko'p yeyilganligini ko'rsatadi. Klapan orqali havoning sizi-
shini eshitisn, silindr kallagi qistirmasining holati radiator bo'g'zida oufak-
chalar sodir bo'lishi bo'yicha aniqlanadi.
Yonish Kamerasining jipsliligi tirsakli valni startyor bilan aylantirishda
kompressometr bilan siqish oxirida o'lchangan silindrdagi bosim kattaligi
bo'yicha ham tekshiriladi. Bunday diagnostikalashning ishonchliligiga tir-
sakli valning aylanishlar chastotasini o'zgaruvchanligi ta’sir qiladi. Bundan
tashqari yonish kamerasining jipsliligi yetarlicha bo'lmaganligiga javobgar
bo'lgan aniq tutashmani ko'rsatib, nuqsonni mahalliylashtirishga imkon
bermaydi.
Ishchi jarayonga yo'ldosh bo'lgan dvigatel elementlarining o'zaro
kuchlar ta’siri uning konstruksiyasida mexanik tebranish (titrash)larni
uyg'otish va tarqalishiga olib keladi, uning atrofidagi havo muhitida esa
tovush tebianish (shovqin)larini keltirib chiqaradi. Dvigatelning texnik
holatini titrash va shovqin parametrlari bo'yicha aniqlash vibroakustik
diagnostika deb ataladi.
Vibroakustik diagnostika uchun titrash ko'proq qiziqish uyg'otadi, uning
sababi mexanizmlaming kinematik juftlaridagi (porshen-silindr, klapan-
o'rindiq, barmoq-shatunning porshen kallagi va boshqalar) zarbalar hisobla-
nadi. Ular bevosita dvigatelning elementlari tutashmasi orasidagi tirqish
kattaligini xarakterlaydi, ishqalanuvchi sathlarning yeyilaborishi bilan kat-
talashadi. Tebranma jarayonlaming chastotali va dinamik oralig'ining keng-
ligi, titrash to'lqinlarini kam inersiyaliligi, metalli konstruksiyalar bo'yicha
tarqalish tezligini kattaligi texnik holatning o'zgarishiga vibroakustik signalni
tez qarshi ta’siri bilan shartlanadi. Lekin dvigateldagi titrashlarning ko'p
sonli manbalarining ta’siri, titrash jarayonlarining dvigatelni ishlash rejimi
va sharoitiga bog'liqligi, vibroakustik diagnostika amallarini qiyinlashtiradi.
Diagnoctika natijalarining ishonchliligini oshirish uchun zarbalar bi-
lan uyg'otiladigan vibroakustik signallarning quyidagi o'ziga xosligi e’tiboiga
olinadi:
• vibroakustik signallar tirsakli valning aylanishlar chastotasiga teng
yoki unga karrali chastota bilan takrorlanadigan davriy impulslaming ketma-
ketligi ko'rinishiga ega;
• ketma-ketlikdan alohida olingan impuls zarbali ta’sirga konstruksiya-
ning aks ta’siri ko'rinishiga ega va kontaktlanadigan detallarning xususiy
tebranish chastotasi bilan so'nuvchi tebranish ko'rinishiga ega;
• zarbalanish energiyasini o'zgarishi tufayli vibroakustik impulsning
amplitudasi tirqishning o'zgarishida keskin o'zgaradi;
• zarba keltirib chiqargan tebranish, tirsakli valning burilish burchagi
bo'yicha (sikl fazasi) yetarlicha aniqlik bilan identifikatsiyalashi mumkin.
588
Vibroakustik impulslarning faza bo'yicha u yoki bu tomonga siljishi diag-
nostikalanadigan uzelni ishlashidagi anomaliyalar (g'ayritabiiylik) to'g'risida
guvohlik beradi (tirqishlarning ko'payishi, o'rnatilgan rostlanishning bu-
zilishi va boshqalar);
• tebranishlar energiyasining konstruksiya bo'yicha tarqalishida uzel-
ning texnik holati to'g'risida ma’lumot olib yuruvchini foydali signal
darajasini pasayishi kuzatiladi.
Sinovga olingan karter moyini tahlil qilish usuli dvigatel detallarining
yeyilishini baholash (porshenlar, porshen halqalari, silindrlar, tirsakli
val podshipniklari), shuningdek, havo va moy tozalagichlarini nazorat
qilish uchun ham ishlatiladi.
Dvigatel ishlash paytida moylash moylariga tutashmalarning ishqala-
nuvciii detallarini yeyilish mahsulotlari doimo tushadi. Dvigatel detallari
turli metall qotishmalaridan tayyorlangan, shuning uchun karterdagi moyda
bo'lgan alohida kimyoviy elementlarning miqdori bo'yicha aniq detallar-
ning chegaraviy yeyilishini o'rnatish mumkin. Masalan, ishlatilgan moydagi
temii miqdori (konsentratsiyasi)ning o'zgarishi bo'yicha silindr gilzalari,
tirsakli vallar bo'yinlari, porshenning moy sidiruvchi halqalari va shu
kabi detallarining yeyilishi to'g'risida mulohaza yuritish mumkin.
Aluminiy miqdorini o'zgarishi bo'yicha porshenlarning yeyilish tezli-
gi, xiom miqdorini o'zgarishi bo'yicha kompression halqalar, qo'rg'oshin
miqdorini o'zgarishi bo'yicha tirsakli valning podshipniklarini yeyilish
tezligi to'g'risida fikr yuritish mumkin. Kvars va abraziv zarrachalarning
mavjud bo'lishi havo trakti va filtr (tozalagich) laming holatini,
shuningdek, moy tozalagichlaming holatini va ishlashini ham xarakter-
laydi. Motor moyi qo'shilmalarini boshlang'ich majmuasiga kifuvchi ele-
mentlar miqdorini (bariy, fosfor, oltingugurt, molibden) o'zgarishi
bo'yicha, uning ishga yaroqliligi to'g'risida fikr yuritish mumkin.
Dvigatelni diagnostikalash uchun moydagi yeyilish mahsulotlarini
konsentratsiyasidan foydalanish quyidagi holatlar bilan mustahkamlanadi:
• metall zarrachalarining bir tekis taqsimlanishi va karter moyining
barcha hajmida uzoq vaqt bo'lish xususiyati bilan;
• tutashmaning yeyilish jadalligiga konscntratsiyaning proporsional
bog'liqligi. Oxirgisi tozalagich elementlari ushlab qolgan yeyilish zarra-
chalarini tushishi va kuyadigan moy bilan olib ketiladigani orasida balans-
ni doimiyligi bilan tushuntiriladi, biroq moy kamayganida quyishlar va
moy almashtirish faqat bu jarayonni vaqtincha buzadi.
Diagnostikalash natijalarini ishonchliroq qilib olish uchun sinashga
olinadigan moy qizigan dvigateldan, ko'rsatilgan foydalanish davrida olinadi.
Sinashga olingan moydagi yeyilish mahsulotlarini aniqlash uchun spek-
tral analizning ikki usulidan foydalaniladi: emission spektrometrli va atom
absorbsionli spektrometri.
Emission spektrometriyani tahlil qilish uchun sinashga olingan moyni
elektr yoyi yordamida yondirish va ikki elektrod orasida hosil bo'ladigan
nurlanishni spektrga ajratishdan iborat bo'ladi. Nurlanishning spektral
chiziqlari to'lqinining uzunligi va ularning nisbiy jadalligi bo'yicha detal-
589
laming yeyilish mahsulotlarini moyda bo'lishi hamda ularning miqdori
to'g'risida xulosa qilinadi. Atom-absorbsionli spektrometriya usulida tadqiqot
qilinadigan sinashga olingan moydan to'zitilgan atsetilen gorelkasining
alangasi orqali yorug'lik nurlanish oqimi o'tkaziladi, uning yordami bilan
aniqlanishi kerak bo'lgan elementning yorug'lik xarakteristikasi topiladi.
Agar element moyda ishtirok etsa, u holda yorug'lik energiyasi manbayi-
ning spektri oralig'ida atsetilen olovli nurlanishda yutilish sodir bo'Iadi.
Emission spektrometriya sinovga olingan moyga ishlov berishda yuqori
tezlikka ega, atom-absorbsionli spektrometriya esa elementlarning konsen-
tratsiyasi kam bo'lganda ularni aniqlash uchun unumliroq hisoblanadi.
15.3. TEXNIK DIAGNOSTIKALASH
TIZIMLARINI TUZISH TAMOYILLARI
Dvigatelning texnik holati to'g'risida to'laroq tasawumi turii usullar
majmuasidan foydalanib olish mumkin, chunki ularning har birini
imkoniyati cheklangan va bir-birini berkitmaydi, faqat to'ldiradi. Shuning
uchun dvigatellarning texnik holatini ishonchliroq baholash uchun hozir-
gi paytda texnik diagnostikalash tizimlaridan foydalaniladi.
Bunday tizimni ishlab chiqishdan oldin dvigatelning, uning uzellari va
tizimlarining ko'proq tarqalgan ishlamay qolishlarini statik tahlili; nuqson-
lami paydo bo'lishiga olib keluvchi fizik jarayonlami va ularning kuzatuv-
chilarini o'iganish; diagnostikalash obyektini shakllantirish; dvigatelning
konstruktiv, rejim va diagnostik parametrlari orasida funksional va statik
bog'liqliklarni, shuningdek, amaliy foydalanishda uning texnik va iqtisodiy
imkoniyatlarini hisobga olgan holda diagnostikalash uslubi va algoritmini
ishlab chiqish bajariladi. Dvigatellami diagnostikalash tizimlarini tarkibiy
sxemasini 15.1-rasmda tasvirlangan ko'rinishda keltirish mumkin.
15 1-rasm. Dvigatellami diagnostikalash tizimlarining tarkibiy sxemasi.
Diagnostikalash tizimida texnik holat to'g'risida (holat axborotchisi)
signallar manbayi bo'lib diagnostikalash obyekti hisoblanadi. O'lchash
bloki o'lchanadigan signalda tashkil topgan obyekt holati to'g'risida
boshlang'ich ma’lumotni beradi. U diagnostikalash obyektining diagnos-
tik signallarini elektr ekvivalentiga birlamchi aylantirgichini, shuningdek,
590
birlamchi signallami keyinchalik ishlov berish uchun, unifitsirlangan
signaHarga aylantiruvchi kuchaytirgich va tuzilmalarini ham o‘z ichiga oladi.
Diagnostik ma’lumotni tashuvchi signalga ko‘p yoki oz darajada shovqin-
lar ao‘shiladi, diagnostikalash algoritmini ishlab chiqishda uni hisobga
olish kerak.
Porshenli IYOD ko‘p texnik holatlarga ega bo'lishi tufayli haqiqatda
haqiqiy diagnostikalashda bu ko'plikni, bir xil fizik tabiatga ega bo'lgan
holatni har bir sinfga birlashtirib, holatlaming tanish sinflarini so'nggi
sonigacha bo'lib chiqishga to'g'ri keladi. Masalan, agar holatning belgisi
sifatida moyda metallning yeyilish mahsulotlarini sodir bo'lishi olinsa,
bir sinfga klapan mexanizmi uzellari, tirsakli valning podshipnik uzel-
larini va boshqa nuqsonlari bilan xarakterlanadigan dvigatel holatini kiri-
tish mumkin. Holatlaming bu sinfi holatning faqat yagona belgisi bilan
emas, diagnostikalashni yagona usuli bilan ham xarakterlanadi. Obyektning
ishlamay qolishlarini statik tahlili asosida texnik holatning har bir sinfi
uchun etalonlari (bu sinf uchun diagnostik parametrlarning o'rtacha qiy-
mati; shakllantiriladi.
Diagnostik parametrlar va etalonlar tizimini shakllantirish uchun
obyektning diagnostik modeli, ayrim holatlarda tadqiqot qilinadigan signal-
da axborot komponentlarini izlashni osonlashtiradigan jarayonlar ham
ishlatilishi mumkin.
Dvigatelni diagnostikalash tizimining yakunlovchi elementi bo'lib, qabul
qilingan yechim osti tizimi hisoblanadi, u diagnostikalash parametrlari
qiymatlari bo'yicha dvigatel va uning elementlarini texnik holatini turii
mezcnlardan foydalanib baholashni (diagnoz qo'yish) amalga oshiriladi.
Texnik diagnostikalash tizimini barpo qilishda asosiy masala diagnos-
tikaksh usulini tanlash va texnik holatini aniqlash algoritmini tuzish
hisoblanadi.
Dvigatellami diagnostikalash usullarini ishlab chiqish ketma-ket ma-
salalar guruhini o'z ichiga oladi:
• holat parametrlarini va diagnostik parametrlarning eng kam maj-
muasi bilan diagnostikalash obyektini yoritish;
« tarqalgan nuqsonga sezgirroq bo'lgan diagnostik parametrlarni
aniqlash;
• texnik holatlarni sinflarga bo'lish.
Bir vaqtning o'zida diagnostik parametrlarni o'lchash va diagnostika
obyektini nazorat qilishga layoqatliligini ta’minlash masalasi hal qilinadi.
Dvigatellami diagnostikalash algoritmlarini tuzish va qo'llashda qu-
yidagi yondashishlarni ajratib ko'rsatish mumkin. Ulaming birinchisida
diagnostikalanadigan dvigatelning parametrlarini o'lchangan qiymatlari
bu dvigatel va rejimda ilgari o'lchangan shunday parametrlarning qiymatlari
bilan taqqoslanadi. Taqqoslash natijasida o'lchanadigan parametrlar-
ning og'ishi hisoblab chiqiladi, diagnostikalashning barcha keyingi amallari
mos kelgan matematik modeller ishtirokida ko'rsatilgan og'ishlar bilan
o'tkaziladi.
Ikkinchi yondashishda diagnostikalanadigan dvigatelda o'lchangan
591
parametrlar qiymati bo‘yicha matematik model yordamida boshqalarning
bevosita o'lchanmaydigan parametrlar qiymatlari hisoblab topiladi, ular bu
dvigatel modelida, shunday rejimda yoki o'xshash modelda ilgari olingan
qiymatlari bilan taqqoslanadi va ularning tahlili asosida diagnostik tavsiya va
yechim qabul qilinadi.
Dvigatelning texnik holatini baholashni holat belgilarining o'zgarish
xarakterini nuqsonsiz dvigatelga mos keluvchi ayrim etalon bog'liqliklar
bilan taqqoslash asosida ham o'tkazish mumkin. Nuqsonlar to'g'risida
statik ma’lumotlarni yig'ish aniq nuqsonlarni etalon bog'liqlikdan og'ish
xarakteri bilan o'zaro bog'liqligini o'matishga imkon beradi.
Dvigatelni diagnostikalash tizimini qurish diagnostikalash qabul qi-
linadigan turiga mos holda amalga oshiriladi: funksionalli yoki testli. Funk-
sional diagnostikalash tizimi dvigatelning odatdagi foydalanish paytida uni
diagnostik parametrlari bo'yicha baholab ishlayotganida nazorat qilishni
ta’minlaydi. Testli diagnostikalash holatida esa uzel yoki detaining ishga
layoqatliligini aniqlash maqsadida dvigatelga sun'iy ravishda ta’sir qilinadi.
Dvigatelni funksional diagnostikalash tizimi bortli va statsionarlarga
ajratiladi. Diagnostikalashning bortli tizimlari dvigatel, uning mexa-
nizm va tizimlarining ishga layoqatliligini uzluksiz yoki istalgan davriy-
likda nazoiat qilishni amalga oshirishga imkon beradi. Ular o'z ichiga
o'matilgan datchiklar, ularning signallarining o'zgartirgichlarini, in-
dikatorlarm va nazorat qilinadigan dvigatel bilan obyektga joylashtirilgan
kommutatsiya elementlarini oladi. Bu tizimlar dvigatelning ekktron
boshqarish tizimi bilan birlashtirilishi va bort mikroprotsessorlari boshqa-
rishida ishlashi mumkin.
Diagnostikalashning statsionar tizimlari nazorat qilinadigan obyektdan
tashqarida diagnostik stendda joylashtirilgan oraliq, ishlov beruvchi va
inditsirlovciii tuzilmalami ishlatishni nazarda tutadi va diagnostikalanadi-
gan obyektga foydalanish sharoitiga bog'liq holda o'matilgan davriylikda
ulanadi. Bu.ida biriamchi o'zgartiruvchi (datchik)lar dvigatelga o'matilgan
yoki unga ulanadigan bo'lishi mumkin.
Dvigatellarni diagnostikalash tizimining samaradorligini oshirish
maqsadida ularga asosiy element sifatida mikroprotsessorlar yoki mikro
EHM ulanadi. Bu joriy axborotlarga ishlov berish, etalon diagnostik
belgilarni va chegara qiymatlarini shakllantirish, funksiyalarni klassifi-
katsiyalayd gan texnik holatlarni bilish hal qiluvchi qoidalarni aniqlash
bilan bog'liq bo'lgan ko'p hajmli hisoblashlarni amalga oshirishga
imkon berrdi.
592
XVI BOB
TRANSPORT VOSITALARI UCHUN IYOD TANLASH
TAMOYILLAR1
Dvigatelni tanlash murakkab vazifa ko'rinishiga ega, uni yechish uchun
hozirgi paytgacha ilmiy asoslangan tavsiyalar yo'q.
Bu transport vositalarining turini ko'pligi, foydalanish sharoitlarining
keng oralig'i va aniq transport vositasiga o'ziga xos talab qo'yilishi bilan
tushuntiriladi.
Agar avtomobil texnikasi bilan cheklanilsa, u holda dvigatelni tanlab,
quyidagi masalalarni yechish kerak:
• dvigatelning turini;
• uning eng katta quwatini;
• tirsakli valning aylanishlar chastotasini;
• sovitish tizimi turini;
• foydalanish - texnik ko'rsatkichlarini: tejamkorligi, zaharliligi,
titrash akustik tavsifi, ishga tushirish sifati, qishda foydalanish sharoitini
ta’minlash va ishonchliligi.
Dvigatelni transport vositasiga tavsiya etib, konstruktor uning xususiyatini
berad; (yonilg'i tejamkorligini, dinamik sifatini, ishonchliligini va boshqalar),
shuningdek, ma’lum bo'lgan foydalanish infrastrukturasini aniqlaydi va asosiy
loyihalash uchun boshlang'ich ma’lumotlarni va tashish jarayonini tashkil
etishni, ya’ni dvigatel, transport vositasi va infrastukturaning barchasi ko'zda
tutilgan jarayonni bajarish uchun barpo qilinganini aniqlaydi.
Shaharda, regionda, umuman vatanda tashish jarayonini (yoki boshqa
vazifani, masalan, yo'l qurilish mashinalarida, qishloq xo'jalik texnika-
sida) ta’minlash ma’lum mashinalar parki bilan bajarilishi mumkin, ularning
har biri asoslanib tanlangan ichki yonuv dvigatellari bilan jamlanadi.
Transport vositasiga o'matilgan dvigatel va shakllantirilgan mashinalar
parki atrof-muhitga ta’sir qilishni aniqlaydi. Boshqacha qilib aytganda,
yer usti mashinalari uchun dvigatel turini tanlash bu faqat texnik yoki
iqtisodiy masala bo'lib qolmasdan, ekologik masala ham bo'lib qoladi.
90-yillarning boshlarida Rossiyadagi mashinalar parki tarkibi to'g'risida
tasavvurni 16-a rasm beradi. Foydalanishda bo'lgan avtomobillar yiliga
20...27 mln.t CO, 2...2,5 mln.t CxHr, 6...9 mln.t NO„ 100 ming t gacha
oltingugurt birikmalari, 100 ming t gacha qurum, 13 ming t og'ir
meta’lar, 200...230 mln. t CO2 va 3,1 1012 MJ issiqlik chiqarib tashlashini
ko'rsatib o'tamiz. AQSH bilan taqqoslasak: CO — 61 mln.t, CxHy — 6,4
mln.t, NOX — 6,6 mln.t, oltingugurt — 0,4 mln.t.
Shunday qilib, porshenli IYOD ning ekologik sifatini baiiolash trans-
port vositasi uchun dvigatelni asoslangan holda (anlashga imkon beradi.
Hozirgi paytda tanlash keng va ko'p qirrali bo'lib qoldi, chunki ichki
bozorda xorijiy texnikalar ko'p miqdorda paydo bo'ldi. Dvigatelni tanlashda
dunyo avtomobil dvigatelsozligi amaliyotiga rioya qilish kerak. Chunki GFR
ning umumiy avtomobil parkida 80-yillaming ikkinchi yarmida dizelli
593
зц
30
22,7
j= 20
« 10
1 2 3 4.5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19
<------Н*---------------->4 --------------»4к-«------
l.Motokolyaskalar 6.VAZ 11.LAZ, VerAZ
2.Mopedlar 7.VAZ 2121 12.GAZ 52
3.Motorollerlar 1 8.AZLK, Ij 13.CAZ 53
4.Mot«itsikllar 9.CAZ I4.ZIL
5.ZAZ, 1л AZ 10. LAZ 15.KamAZ
16.MAZ,KrAZ
17.Avtobuslar
20.LIAZ
O3ii®Zo^oj2i.ikanis
RAF, LAZ
18.PAZ.KAVZ
19. LAZ
Mototransport Yengil ATV Yuk ATV Avtobuslar
16.1-rasm. Sobiq SSSR da avtotransport vositasi parkining tarkibi
(70-yiIlar boshlarida) (a) va avtomobil transport! orqali atmosfcraga mc’yorlanadigan
zararli moddalarning chiqarib tashianishi (b).
avtomobillarning solishtirma vazni taxminan 16% tashkil etdi. Eunday
holatda yuk avtomobillari parkida - 61%, avtobus parkida — 98%, yengil
avtomobil parkida - 7% ni tashkil etgan. Yaponiyada 14% avtomobil parki
dizellami ishlatadi. Ular quyidagicha taqsimlangan: yuk avtomobillari parki
— 28%, avtobuslar — 88%, yengil avtomobillar — 4% atrofida.
AQSH da dizellashtirish birmunchaga orqada qolmoqda: yuk avtomo-
billari parkida dizelli avtomobillarining ulushi — 4%, avtobuslarda —15%,
yengil avtomobillarda - 1% tashkil etadi. Keltirilgan taqsimlanish kela-
jakda ham saqlanib qolinishi mumkin, chunki yengil avtomobillarda
uchqundan o‘t oldiriladigan dvigatellar, avtobus va yuk avtomobillarida —
dizellar ishlatiladi.
Aniq transport vositasining dvigatelining quvvati ko‘p omillarga bog'liq:
• ishlatish rejimiga;
• iqlim sharoitiga;
• ko'rsatilgan eng katta harakatlanish tezligiga;
594
• zarur bo'lgan shig'ov olishi va moslanuvchanligini ta’minlashiga va
boshqalar.
Faydalanishda ko'p uchraydigani dvigatel ishlashining nobarqaror rejimi
hisoblanadi, u shahardagi jadal harakatda 93...97%, tuproq yo'llaridagi
harakatda 90...95%, shahardan tashqari magistral yo'llarda avtomobil ha-
rakat vaqtining 30...35% ni tashkil etadi. Dvigatel quwatidar. foydalanish
nomi-nal quvvatining 13...78% ini tashkil etadi. Nobarqaror rejimda ish-
lash yonilg'i sarfining 5...7% ga oshishiga olib keladi va dvigatelning
yeyilishini o'rtacha hisobda 1,2...2 martagacha ko'paytiradi.
NAM I poligonida namuna magistral yo'nalishda o'tkazilgan ZIL-130
avtomobili harakatini tadqiqotlari aytilganlarni isbotlaydi. 16.2-rasmda
harakatning ayrim uchastkalarida harakat tezligi, demak dvigatelning quvvati
ham qanday o'zgarganligi ko'rsatilgan. Ma’lumki, shahar sharoitida foy-
dalanishda harakat rejimining bu o'zgarishi yanada keskinroq.
Iqlim sharoitining o'zgarish oralig'i ham juda keng. Masalan, Moskva
tumanida (mo'tadil iqlimli tuman) yil davomida o'rtacha sutkali harorat
+30nC dan —3O‘’C gacha o'zgaradi, Salexard tumanida (sovuq) +30°C
16.2-rasm. Magistral sharoitda foydalanish uchun namunalashtirdgan marshrutning tavsifi.
dan — 50*’C gacha, Yakutiyada (juda sovuq) +30flC dan —60nC gacha.
Tabiiyki, ya’ni bu haroratlar oralig'ida foydalanishda dvigatel transport
vositasining tortish sifatiga ta’sir qilib, uning quvvati o'zgaradi.
Ko'rsatilgan misoliar dvigatel quwatini tanlash masalasi murakkabligini
isbotlash uchun yetarli. Shunga qaramasdan uning hal qilinishiga avtomo-
bil nazariyasi kursida ko'p sonli asarlar bag'ishlangan. Biz kurs doirasida
bu masalani yechishga ikkita birmuncha soddalashtirilgan nuqtayi nazarni
ko'rib chiqamiz.
1. Eng katta harakat tezligini ta’minlaydigan dvigatelning quwati (kVt)
quyidagi ifoda bo'yicha aniqlanishi mumkin:
л , I <7 mas (^ио+А~^Го2,пах + 8maja
e =' 1000/7T ’ (16' °
bunda: КО1Пах — avtomobilning eng katta tezligi, m/s; mu — avtomobil
massasi; q> — yo'lning umumiy qarshilik koeffitsiyenti.
Uni quyidagicha taxminiy qabul qilish mumkin: yengil avtomobillar
uchun tp-(0,01...0,5)-Ю-6Р^2тах ; yuk avtomobillari uchun
595
yt = (0,015...0/)2) + 6-10 6F'(J21]iax; К - silliqlik koeffitsiyenti, Ns: /m4;
F — oldi qismining yuzasi, m2 .
К v F
Yengil avtomobillar 0,2.. 0,3 1,5...2,0
Yuk avtomobillar 0,5...0,7 3,0...6,5
Avtobuslar 0,35...0,45 3,0...7,5
5 — keltirilgan aylanuvchi massalarning inersiya kuchini hisobga olish
koeffitsiyent; uni aniqlash uchun quyidagi ifodadan foydalanish mum-
kin: 5=1,04+0,04-zA2, bunda: i2k — uzatish qutisining uzatish soni;
J„ — avtomobilning tezlanishi, uni 0,2...0,3 m/s ga teng deb qabul qilish
mumkin; rj,=0,85 ..0,9 — transmissiyaning FIK.
2. Turii ko'rinishdagi avtomobil texnikasi uchun dvigatelning eng katta
zarur bo'lgan quwatini taxminiy baholash uchun dvigatelning solishtir-
ma quwati bo'yicha statik ma’lumotlardan foydalanish mumkin (kVt/t):
N
(’6.2)
16.1-jadvalda Rossiyada ishlab chiqilgan avtomobillarning /VJ0, va boshqa
ko'rsatkichhri bo'yicha ma’lumotlar keltirilgan.
16.1-jadvaldagi ma’lumotlaiga asosan, solishtirma quwatni quyidagicha
qabul qilisL mumkin kVt/t: yengil avtomobillar uchun 40. .45, yuk
avtomobillari uchun 9... 10, avtobuslar uchun 10...12.
16.1-jadval
Avtomobil markasi To‘liq massasi, kg Eng katta tezlik, km/s Dvigatelning eng katta quwati. kVt Yonilg'ining nazorat sarfi, 100 km/1 Solishtirma quwat, kVt/t
Yengil avtomobillar
Z.AZ-968A 1160 118 30,3 6,2/80* 26.03
VAZ-2103 1430 152 56,6 8,4/80 39,6
VAZ-2106 1445 154 58,8 8,5/80 40,2
Moskvich- 1445 142 55,2 7,4/80 38,2
2140 GAZ-24 1820 147 69,9 10,5/80 38,4
GAZ-3102 1870 152 77,2 8,5/80 41,28
ZIL-4104 3800 190 237,8 22,00/80 51,10
Yuk avtomobillari
GAZ-52 03 5465 70 55,2 21,0/40 10,10
Z1L-130 10525 90 110,3 29,0/50 10,47
KamAZ-5320 15305 80 154,4 26,0/60 10,10
KrAZ-2576 22500 68 176,5 38,50 7,8
/ tvtobuslar
PAZ-3201 7155 80 84,6 25,4/30 11,80
LAZ-4202 13400 75 132,4 19,0/40 9,90
L1AZ-677M 14050 70 132,4 39,0/40 9,40
* Maxrajda yonilg'i sarfi aniqlanadigan avtomobil tezligi ko'rsatilgan.
596
Transport vositasining to'liq massasi ma’lum bo'lsa, dvigatelning kerakli
eng katta quwatini aniqlash mumkin. Tirsakli valning aylanish chastotasi har
bir dvigatelning o'ziga xos talablari bilan shartlangan va hisoblashda uzatma-
lar qutisi hamda bosh uzatmani uzatish sonlari hisobga olinishi kerak.
Dvigatelning sovitish turi. Jahon avtomobil dvigatelsozligida suyuqlik
bilan ham, shuningdek, havo bilan ham sovitish qo'llaniladi. Ikkala tur-
dagir.i qiyosiy baholash 11-bobda berilgan. Lekin, bu masalani aniq trans-
port vositasiga tadbiqan hal qilishda dvigatel ishlaydigan foydalanish sharoit-
iariga; bu texnika sohasida o'rnatilgan an'anaga; past manliy haroratlarda
ishga tushirish sifatini yaxshilanishini ta’minlash imkoniyatiga va boshqalaiga
rioya qilish kerak.
Suyuqlik bilan sovitish qo'llaniiganda avtomobillarni ikki xil ijrosida
chiqarish kerak: «Shimoliy» va «Janubiy». + 30...-60 °C haroratlar oralig'ida
(Yakutiya) foydalanishda radiatorning sovitish sathi o'Ichamlari, venti-
lator va suv nasosini uzatishi +45...+10 °C haroratlar oralig'ida foy-
dalanishga (Toshkent) qaraganda kam bo'lishi kerak.
Masalan, agar hisob t,=30*’C (hozirgi paytda hisob +45*’C ga bajari-
ladi) da amalga oshirilsa, KamAZ avtomobilida, radiatorining sovitish
sathi taxminan 25% kam bo'Iadi. «Janubiy» ijrosida past haroratlarda
dvigatelning ishga tushishini osonlashtiradigan tuzilma talab qilinmaydi.
Bu holat sovitish tizimiga quwat va noyob ashyolarning sarfini kamay-
tirishga imkon beradi, bu nihoyat birmuncha iqtisodiy samaraga olib keladi.
Foydalanish — texnik ko'rsatkichlari (yonilg'i tejamkorligi). Bu
ko'rsatkich avtomobil uchun dvigatel to'g'risidagi masala hal qilinayot-
ganda eng muhim hisoblanadi. Agar bu masalani hal qilishga faqat tejam-
korlik nuqtayi nazardan yondashilsa, barcha hollarda dizellarni ishlatish
kerak bo'lar edi, chunki ular uchqundan o't oldiriladigan dvigatellaiga
nisbatan o'rtacha 25...30% ga tejamkor. Lekin yuqorida ko'rsatib o'tilganidek,
yengil avtomobillar o'ziga xos talablaiga ega bo'lganligi tufayli dizellarni
qo'llcsh hozircha yuk transport! va avtobuslar bilan cheklangan. Biroq
transport vositasining turiga bog'liq bo'lmagan holda aniq transport vosi-
tasi uchun eng katta ish unumdoriigida eng kam yonilg'i sarfini
ta’minlaydigan parametrli dvigatel ishlatilishi kerak. Yonilg'i tejamkor-
ligini baholaydigan ko'rsatkich vonilg'ining sarfi hisoblanadi |g/(kVt-s)]:
<Vio3
-, (16.3)
bundi: Gy„ — yonilg'ining soatiga sarfi, kg/s;
gc— kamaytirilishiga dvigatellarning ish jarayonlarini takomillashti-
rish sohasida tadqiqotlar yo'naltirilgan, hozirgi paytda katta yutuqlarga
erishilgan.
Lskin bu ko'rsatkich ko'p jihatdan dvigatelning tezlik va yuklama
rejimlariga bog'liq. Shu sababga ko'ra u turii mashinalar dvigateilarini
taqqoslash va baholash uchun obyektiv ko'rsatkich bo'la olmaydi.
597
Tejamkorlikni ig bajarilgan ishga taalluqli bo'lgani, ya’ni 1/100 t-km ga
sarflangan yonilg'i to'laroq aks ettiradi.
Bunga mos holda GOST 20306—85 bo'yicha yonilg'i tejamkorligi
quyidagi ko'rsatkichlar bilan baholanadi:
• yonilg'ining nazorat sarfi (YONS);
• yo'lda magistraldagi yurish siklida yonilg'i sarfi (MSYOS);
• yo'lda shahardagi yurish siklida yonilg'i sarfi (YSHSYOS);
• stendda shahardagi yurish siklida yonilg'i sarfi (SSHSYOS).
Rossiyada ishlab chiqilgan avtomobillar uchun YONS 16.l-jadvalda
keltirilgan. Bu jadvaldan ko'rinishicha, YONS turli avtomobil texnikasi
uchun, ma’*um harakat tezligida aniqlanadi. YONS avtomobilning texnik
holatini bevosita baholashga va o'xshashlarining yonilg'i tejamkorlik dara-
jasini taqqcslashga imkon beradi.
Tejamkorlikning boshqa ko'rsatkichlari harakatni namunalashtirilgan
xarakterli sharoitida o'rtacha sarfini baholash uchun ishlatiladi.
Baxtga qarshi, dvigatelni tanlashda barcha ko'rsatkichlari bo'yicha to'liq
ma’lumotla; yo'q, eng yaxshi holatda faqat dvigatelning nominal rejimidagi
gc bo'yicha yoki tashqi tezlik tavsifi bo'yicha gcmin ma’lumotlar va ayrim
paytlarda YCNS ga ega bo'iinadi. Tajribaning ko'rsatishiga qaraganda, yonilg'ining
sarfi (1/100 t-km) Vh va laiga bog'liq, shuning uchun transport vositasiga
zarur bo'lgan quwatni asoslash bilan biigalikda ko'rsatilgan bog'liqliklami
hisobga olish kerak va Ns„, ni orttirish kerak emas.
Zaharlilik. Dvigatelni tanlashda chiqarib tashlanadigan zaharli mod-
dalami qonuniy cheklash (me’yoriy oraliq) talablarini u to'liq qondirishi
kerak. Uglerod oksidini miqdori bo'yicha bu me’yorlar va aniqlash usuli
benzinli dvigatellar uchun GOST 17.2.2.03—77 tartiblashtirilgan, avto-
mobil dizellari uchun esa ishlatilgan gazlarning tutab chiqishi — GOST
21393—75 bilan va CO, CH va NOX laming chiqarib tashlash bo'yicha
[g/(kVt s)J GOST 37.001.234-81 bilan:
uglerod oksidi CO — 7,0 dan ko'p emas;
uglevodorodlar CH — 2,4 dan ko'p emas;
azot oksidlari NOX — 13,5 dan ko'p emas.
Titrash — akustik sifati. Dvigatelni bu ko'rsatkichlar nuqtayi nazari-
dan baholab, ularni dvigatelning muvozanatlanganlik darajasi bilan aniq-
lanishini ko'zda tutish kerak.
Ma’lun.ki, (2-bobga qarang) bir qatorli uch silindrli va V simon olti
silind ii dvigatelda ikkinchi tartibli inersiya kuchlarini momenti muvo-
zanatlanmagan, bir qatorli to'rt silindrli dvigatellarda esa ikkinchi tartibli
inersiya kuchlari (£К,ц) muvozanatlanmagan va boshqalar.
Kuchla; va ularning momentlarini muvozanatlanmaganligini ruxsat
etilgan qiymatini taxminiy baholash uchun o'lchamsiz nisbiy kattaliklar
ko'rinishiga ega bo'lgan ifoda bilan aniqlashda Klimov — Stechkin — Kats
mezonini ishlatish mumkin:
598
6L{Mll+-Mjn)
^Dd)N
m^Dd)^ |_ L~ + В J ’
(16.4)
bunda: L, H, В — korpus metallining asosiy massivi bo'yicha uzunligi,
balandligi, kengligi, m; D - silindr diametri, m; mrlv — dvigatel massasi,
kg; coN ~ nominal rejimda tirsakli valning aylanishini burchak chasto-
tasi, s '.
Tajribaning ko'rsatishicha, agar < 0,002 va r] < 0,002 bo'lsa, u
holdr dvigatelning muvozanatlanganligini qoniqarli deb hisoblab, dvi-
gatelni esa transport vositasiga o'rnatishga yaroqli deyish mumkin.
Eunda to'nkaruvchi momentning asosiy garmonikasini rezonansida
tirsakli valning pastroq aylanishlar chastotasi (min1) ta’minlanadi:
п„г=60 fxli bir tekis almashinishda;
пЫр-(Л fx /(0,5 i) notekis almashinishda,
bunda: fx =
— osmada dvigatelning xususiy tebranish chas-
totasi, Gs;/ — silindrlar soni.
Silindrlarning istalgan sonida va og'ish burchagida har bir krivoship-
ning shatun bo'ynini 5 burchakka siljitish bilan (7.11-rasm qarang) bir
tekis almashinishi ta’minlanadi. KAZ-YAMZ-642 dvigatelini va xorijiy
V simon olti silindrli dvigatellarning ko'pchiligini tirsakli vallari shunday
bajarlgan.
Ko'rib chiqilganlar bilan birgalikda zamonaviy dvigatellarda korpus
detal’ariga ishchi aylanishlar doirasida rezonans hodisasini bartaraf qila-
digan shakl beriladi va shunday yo‘l bilan dvigatelni shovqinsiz ishlashi
ta’minlanadi.
Dvigatelning ishonchliligi Dvigatelni tanlashda ishchi jarayonning
kuchlanganligi nuqtayi nazaridan uni taxminiy baholash, demak, dvi-
gatelning ishonchliligini bilvosita baholash B.Ya. Ginsbuig va A. K. Kostin
mezrnlari orqaii aniqlanishi bilan amalga oshirilishi mumkin. Ko'rsatilgan
mezonlarning ifodasi 5-bobda keltirilgan.
Zamonaviy, yetarlicha ishonchli ishlaydigan avtomobil dvigatellari-
ning ko'rsatilgan mezonlarini qiymatlari quyidagi oraliqlarda yotadi:
/Vp=l,5...2,3 kVt/sm, qp=3,2...6,5.
Shunday qilib, agar bu transport vositasi uchun tanlangan dvigatel-
ning mezon qiymatlari ko'rsatilgan qiymatlardan ortmasa, u holda dvi-
gatelni taxminan yetarlicha ishonchli deb hisoblash mumkin.
599
ADABIYOT
1. Автомобильные двигатели/. Под ред. М.С. — Ховаха. — М.:
«Машиностроение» 1977, 591 стр.
2. Двигатели внутреннего сгорания/. Под ред. В.Н. Луканина.
— М.: «Высшая школа», 1985, 311 стр.
3. Конструкция и расчет автотранспортных двигателей/. Под ред.
проф. Ю. К. Степанова. — М.: «Машиностроение», 1964, 552 стр.
4. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа
поршневы? и комбинированных двигателей/. Под ред. А. С. Орлина,
М. Г. Круглова. — М.: «Машиностроение», 1980, 288 стр.
5. Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и
комбинированных двигателей/. Под ред. А.С. Орлина, М. Г. Круглова,
—М.: «Машиностроение», 1985, 456 стр.
6. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет
на прочность поршневых и комбинированных двигателей/. Под ред.
А. С. Орлина, М. Г. Круглова. — М.: «Машиностроение», 1984, 384
стр.
7. Маслов Г. С. Расчеты колебаний валов: Справочник.
— М.: «Машиностроение», 1980, 151 стр.
600
MUNDAR1JA
So'zboshi.............................................................3
Kirish ...............................................................7
I bob. Dvigatellarning ishlash tamoyillari ko'rsatkichlari
va sharoitlari................................................10
1.1. Dvigatellarning ishlatilish sohalari va tasniflash belgilari....10
1.2. IYOD ish jarayonlari...........................................13
1.2.1. To‘rt taktli karbyuratorli dvigatelning ish jarayonlari.......13
1.2.2. To'rt taktli dizelning ish jarayoni...........................15
1.2.3. Ikki taktli IYOD ish jarayoni.................................16
1.2.4 IYOD energetik balansi va tejamkorlik-energetik
ko'rsatkichlari......................................................17
1.2.5. Litrli quwat va dvigatellarning kuchaytirish usullari.........20
1.2.6. Zo'riqish, massa-tashqi o'lcham va ekologik ko'rsatkichlar.....23
1.2.7. Dvigatellar ishlashning tavsiflari va ishlatish rejimlari to'g'risida
tushuncha............................................................25
II bob. Yonilg'i va ishchi jism. IYOD hisoblangan sikilari............28
2.1. Yonilg'i, ishchi jism va ularning xususiyati ..................28
2.1.1. Porshenli IYOD uchun yonilg'ilar tarkibi va xususiyati.........28
2.1.2. Yonilg'ilarning elementlar tarkibi ...........................35
2.1.3. Reaksiya va yonish mahsulotlari...............................36
2.2. IYOD hisoblangan sikilari......................................46
2.2.1. Termodinamik sikllar..........................................46
2.2.2. Hisoblangan sikllaming tahlili (dissotsiasiyani e’tiborga
olish va olinmasligi bilan)..........................................54
2.3. IYOD da issiqlikdan qayta foydalanish .........................69
III lob. Haqiqiy sikllar jarayoni..................................75
3.1. Gaz almashinuv jarayonlari......................................75
3.1.1 Umumiy holat...................................................75
3.1.2. Chiqarish jarayoni va klapanlarning baravariga ochiq
turish davrida gaz almashinuvi.......................................75
3.1.3. Kiritish jarayoni .............................................77
3.1.4. Ikki taktli IYOD larda gaz almashinuvi........................79
3.1.5. Gaz almashuvni jarayonlarning parametrlari va
ko'rsatkichlari......................................................81
3.1.6. Bosim ostida kiritish usuli qo'llanilganda gaz ahnashinuvni
o'ziga xosligi.......................................................85
3.2. Siqish jarayoni................................................94
3.3. Yonishning asosiy qonuniyati...................................96
3.3.1. Yonish jarayoni. Hajmda yonish to'lqinning tarqalishi.........96
3.3.2. Aralashishning yonish jarayoniga ta’siri.....................101
3.3.3. Yonishda kritik hodisa........................................ 103
3.3.4 Yonishda ayrim zararli moddalarning hosil bo'lish
mexanizmi............................................................105
3.3.5 IYOD silindirida bosim to'lqini hosil bo'lishining mumkunligi
to'g'risida..........................................................106
601
3.4. Uchqumdan o‘t oldiriladigan dvigatellarda aralashma hosil
qilish va yonish jarayonlari....................................109
3.4.1. Benzinda ishlaydigan dvigatellarda aralashma hosil qilish.....109
3.4.2. Gazda ishlaydigan dvigatellarda aralashma hosil qilishning
o‘ziga hosligi ...................................................... 114
3.4.3. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatellarda yonilg'ining
alangalanishi va yonishi..............................................114
3.4.4. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatellarda yonish
jarayonining buzilishlari ............................................117
3.4.5. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatellarda yonishga ta’sir
qiluvchi omillar......................................................119
3.5. Dizellarda aralashma hosil qilish va yonish jarayonlari .124
3.5.1. Purkash va to'zitish......................................... 124
3.5.2. Aralashma hosil qilish........................................134
3.5.3. Yonish va issiqlik ajralib chiqish jarayonlari................146
3.6. Issiqlik kiritish, ajralib chiqishi va undan foydalanish tavsifi.
Kengayish jarayoni boshlanishidagi parametrlarni hisoblash .... 152
3.7. Kengayish jarayoni .............................................156
IV bob. Indikator va samarali ko'rsatkichlar. Detallarda issiqlik
yukiamalar. Issiqlik balansi...................................159
4.1. Indikator ko'rsatkichlari ..................................... 159
4.1.1. Umumiy holat..................................................159
4.1.2. Dizelning indikator ko'rsatkichlariga turii omillarning
ta’siri...............................................................161
4.1.3. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatelning indikator
ko'rsatkichlariga turii omillarning ta’siri...................168
4.1.4. Turii ominllarning indikator quwati va momentiga ta’siri......171
4.1.5. Indikator ko'rsatkichlarining hisobi...........................173
4.2. Mexanik isroflar. Samarali ko'rsatkichlar.....................175
4.2.1 Mexanik isroflar va Mexanik FIK..............................175
4.2.2. Dvigatellarning samarali ko'rsatkichlari...................... 180
4.3. Dvigatel detallarida issiqlik yuklamalari va ularning issiqlikdan
zo'riqishi. Dvigatelining issiqlik balansi............................185
4.3.1. Dvigatellarda issiqlik yuklamalaria va ularning issiqlikdan
zo'riqishi............................................................185
4.3.2. Dvigatelining issiqlik balansi.................................189
V bob. Ta’minlash, bosim ostida kiritish tizimlari va aylanishlar
chastotasini avtomat ravishda rostlash................192
5.1. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatellarning ta’minlash
tizimlari.................................................... 192
5.1.1. Karbyuratorli tizim...........................................192
5.1.2. Benzinni purkash tizimi.......................................202
5.1.3. Gazoa ishlaydigan dvigatellarning ta’minlash tizimlari........205
5.2. Dizellaming yonilg’i tizimlari..................................208
5.2.1. Dizellaming yonilg’i tizimlari konstruksiyasi va ish jarayonlaming
o'ziga xosligi........................................................208
602
5.2.2. Dizellaming yonilg’i tizimining gidrodinamik hisobi.............219
5.3. Bosim ostida kiritish tizimi.....................................225
5.4. Aylanishlar chastotasining barqarorligi va uni avtomat
ravishda rostlash .....................................................231
5.4.1. Dvigatel ish rejimining barqarorligi............................231
5.4.2. Aylanishlar chastotasini avtomatik rostlagichlari ..............235
5.4.3. Aylanishlar chastotasini avtomatik rostlash statikasi............239
VI bob. lYODning ekologik tavsiflari....................................244
6.1. Ishlatilgan gazlaming zaharligi va tutab chiqishi................244
6.1.1. Asosiy aniqlovchilar............................................244
6.1.2. Dvigatellarning ishlatilgan gazlari zaharliligini va tutab
chiqishini me’yorlash..................................................249
6.1.3. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatellar ishlatilgan
gazlaming zaharliligiga turii omillarning ta’siri .....................250
6.1.4. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatellarda ishlatilgan gazlar
zaharliligini kamaytirish..............................................252
6.1.5. Dizelning ishlatilgan gazlarini zaharliligiga va tutab chiqishiga
turii ominlari ta’siri ................................................254
6.1.6. Dizellaming ishlatilgan gazlari zaharliligini va tutab chiqishini
kamaytirish ...........................................................257
6.2. Dvigatellarning akustik ko'rsatkichlari..........................259
6.2.1. Asosiy ta’riflar................................................259
6.2.2. Dvigatel shovqini hosil bo’lishining fizik-matematik
model i................................................................263
6.2.3. Dvigatellar shovqinini pasaytirish..............................266
VII bob. Dvigatellarning tavsiflari. IYOD boshqarish tizimlarining
majmuasi........................................................273
7.1. Umumiy ma’lumot..................................................273
7.2. Rostlash tavsiflari..............................................274
7.2.1. Uchqundan o't oldiriladigan dvigatelning aralashma tarkibi
bo'yicha rostlash tavsifi...............................................274
7.2.2 O't oldirishning ilgarilatish burchagi bo'yicha
rostlash tavsifi ......................................................277
7.2.3. Dizelning yonilg'i purkashni ilgarlatish burchagi bo'yicha
rostlash tavsifi ......................................................278
7.3. Yuklama tavsiflari...............................................279
7.3.1. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatelning yuklama tavsifi.........280
7.3.2. Dizelning yuklama tavsifi.......................................281
7.4. Tezlik tavsiflari ...............................................283
7.4.1. Uchqumdan o't oldiriladigan dvigatelning tezlik tavsifi.285
7.4.2. Dizelning tezlik va regulator (Rostlovchi) tavsiflari. Tashqi
tavsifning shakillanishi...............................................287
7.5. Dvigatelning ko'p parametrli (universal) tavsifi.......295
7.6. Dvigatellarning barqarorlashmagan rcjimlardagi tavsiflari.........297
7.7. Dvigatel ishlashining kompleks mikroprosessorli boshqarish........303
7.7.1. Dvigatel va uni boshqarishga talablar...........................303
603
7.7.2. Dvigatel boshqarish obyekti sifatida....................306
7.7.3. Dvigatelni mikroprosessorli boshqarish tarkibi va tamoyillari . 308
7.7.4. Mikioprosessor boshqarish tizimlarini ishlash asoslari...314
2. DIINAMIKA VA KONSTRUKSIYALASH
7 bob. Krivoship-shatun mexanizmining kinematikasi va
dinamikasi...............................................318
1.1. KSHM kinematikasi ........................................318
1.1.1. Markaziy krivoship-shatun mexanizmining kinematikasi .... 319
1.2. KSHM dinamikasi......................................... 323
1.2.1. Gazlarning bosim kuchi..................................324
1.2.2. KSHM harakatlanuvchi massalarining inersiya kuchlari....324
1.2.3. KSHM ga ta’sir qiluvchi yig’indi kuchlar va momentlar...328
1.2.4. Tirsakli val bo’yinlariga ta’sir qiluvchi kuchlar.......329
1.2.5. Val bo’yinlari yeyilishining nazariy diagrammasi........332
1.2.6. Dvigatel burovchi momentining yig’indisi................333
1.2.7. KSHM dagi konstruktiv nisbatlarning dvigatel parametrlariga
ta’siri ........................................................335
1.3. Krivoship-shatun mexanizmidagi zarbalar...................337
Il bob. Muvozanatlanganlik va dvigatelni muvozanatlash..........342
2.1. Bir silindrli dvigatelning muvozanatlanmaganligini keltirib
chiqaradigan kuch omillari......................................342
2.2. Ko’p silindrli dvigatellarning muvozanatlanganlik sharti..342
2.3. Markazdan qochma inersiya kuchlarini va ularning
momentlarini muvozanatlash tamoyillari.........................346
2.4. «Fazoviy» tirsakli vallarni muvozanatlash.................349
2.5. Qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi massalarning inersiya
kuchlarini muvozanatlash tamoyillari...........................351
2.6. Siiindrlari bir qator joylashgan dvigatellarning muvozanat-
langanligini tahlil qilish tamoyili............................353
2.7. V simon dvigatellarning muvozanatlanganligini tahlil qilish
tamoyili ......................................................355
2.8. EHM da IYOD laming muvozanatlanganligini tahlil qilishning
uslubiy asoslari...............................................359
2.8.1. EHM da dvigatelning muvozanatlanganligini hisoblashning
o’ziga xosligi..................................................359
2.8.2. Markazdan qochma inersiya kuchlar va ularning momentlari
bo’yicha dvigatelning muvozanatlanmaganligini hisoblash ... 359
2.8.3. Qaytma-ilgarilanma harakatlanuvchi massalarning inersiya kuchlari
va uiaming momentlari bo’yicha dvigatelning muvozanat-
lanmaganligini hisoblash.......................................361
2.9. Dvigatel ishlashining ravonligi...........................362
2.9.1. Burovchi momentning noravonligi.........................362
2.9.2. Dvigatel ishlashining ravonligi.........................363
2.10. Osmada dvigatel tebranishlarining amortizatsiyasi va
tahlil asoslari.................................................366
604
2.10.1. Osmada porshenli IYOD ning tebranishlarini keltirib
chiqaradigan kuch omillari..............................366
2.10.2. Osmada tebranadigan dvigatelni hisoblash sxemasi.........366
2.10.3. Bog‘langan tebranishlar to’g’risida tushuncha............368
III bob. Konstruksiyalash asoslari va dvigatel detallarini
mustahkamlikka hisoblash zaminlari...............................371
3.1. Loyihalashtirilayotgan dvigatelga qo’yiladigan ekspluatatsiya
talablari........................................................371
3.2. Dvigatel turini va uning asosiy konstruktiv parametrlarini
tanlash..........................................................371
3.3. Hisoblash yuklamalarini va rejimlarini aniqlash............373
3.4. O‘zgaruvchan yuklamalarni e’tiborga olgan holda dvigatel
detallarini mustahkamlikka hisoblash.............................374
IV bob. Silindr guruhi va karterlar............................377
4.1. Suyuqlik bilan sovitiladigan dvigatellarning korpus
elementlari......................................................378
4.2. Havo bilan sovitiladigan dvigatellarning siiindrlari va
Itarterlari......................................................386
4.3. Gaz sizadigan chok elementlarining zo‘riqish holatini hisobli
baholash.........................................................388
V bob. Porshen guruhi..........................................393
5.1. Porshen.....................................................394
5.1.1. Porshen asosiy elementlarining konstruktiv parametrlari...395
5.1.2 Porshen va silindr elementlari orasidagi tirqishlar.......399
5.1.3. Mustahkamlikni va uzoqqa chidamlilikni orttirish bo’yicha
konstruktiv tadbirlar............................................402
5.1.4. Porshenlaming ashyolari va tayyorlash texnologiyasi ......407
5.2. Porshen barmog’i...........................................409
5.3. Porshen halqalari .........................................410
5.4. Porshen hisobi ............................................414
5.5. Porshen barmog'ining hisobi................................419
5.6. Porshen halqasining hisobi.................................422
VI bob. Shatun guruhi...........................................424
6.1. Konstruksiyalar bo'yicha sharh..............................424
6.2. Shatun elementlarini mustahkamlikka hisoblash ..............431
VII bob. Tirsakli val ...........................................437
7.1. Konstruksiyalar bo'yicha sharh..............................437
7.2. Tirsakli valni mustahkamlikka hisoblash.....................442
7.3. Tirsakli vallarni mustahkamlash usullari....................450
VIII bob. Tirsakli vallaniiug tehranishi.........................452
8.1. Buralma tebranishlar to’g’risida asosiy ma'lumotlar.........452
8.2. Ekvivalent buralma tizimning harakatlanish tenglamasi ......454
8.3. Ekvivalent buralma tizimning parametrlarini aniqlash........455
8.4. Burovchi momentlarning garmonik tahlili.....................459
8.5. Alohida krivoshi plarda burovchi momentlarning fazaviy
diagrammalari....................................................461
605
8.6. Buralma tizimning xususiy tebranishi .........................465
8.7. Buralma tizimning tebranma shakli.............................467
8.8. Chastotaviy diagramma.........................................468
8.9. Tebranishlarda encrgiyaning yo'qolishi........................469
8.10. Uyg'otuvchi moment va qarshilik kuchlari momentining ishi ....471
8.11. Buralma tizim «motorli» massalarining burchakli siljish
amplitudalarini aniqlash..........................................472
8.12. Buralma tebranishlardan val elementlaridagi kuchlanishlarni
aniqlash .........................................................473
8.13. Buralma tebranishlardan val konstruksiyasidagi kuchlanishlarni
kamaytirish usullari..............................................473
8.14. Tirsakli vallarning egilish tebranishlari to'g'risida asosiy
ma’lumot..........................................................475
IX boh. Gaz taqsimlash mexanizmi.................................479
9.1. Konstruksiyalar bo'yicha sharh................................479
9.2. Gaz taqsimlash mexanizmining elementlari ....................484
9.3. Gaz taqsimlash mexanizmining asosiy parametrlarini
aniqlash ..........................................................494
9.3.1. Gaz taqsimlash mexanizmi klapanining o'tish kesimini
aniqlash ..........................................................494
9.3.2. Kulachoklami profillash.....................................497
9.3.3. Klapan mexanizmiga ta’sir qiluvchi kuchlar..................505
9.3.4. Klapan prujinasining hisobi.................................508
9.3.5. Klapan prujinasining o'lchamlarini aniqlash.................509
X boh. Moylash tizimi...........................................512
10.1. Motor moylariga qo'yiladigan talablar........................512
10.2. Silindrik podshipnikning hisobi..............................514
10.3. Moylash tizimlarining sxemalari..............................521
10.4. Moylash tizimining agregatlari. Moy nasoslari ...............522
XI hob. Sovitish tizimi..........................................528
11.1. Suyuqlikli sovitish tizimi...................................528
11.2. Radiatorlarning konstruksiyalari.............................530
11.3. Radiatorlarning issiqlik va aerodinamik tavsiflari...........533
11.4. Suyuqlik nasoslari ..........................................535
11.5. Ventilatorlar................................................536
11.6. Suyuqlikli sovitish tizimining hisobi........................537
11.6.1. Hisoblashga dastlabki shartlar.............................537
11.6.2. Suyuqlik radiatorining hisobi..............................540
11.6.3. Ventilatorning hisobi .....................................543
11.6.4. Suyuqlik nasosining hisobi ................................544
11.7. HavoH sovitish tizimi........................................546
XII boh. Havo bilan ta’minlash tizimi............................549
12.1. Havo tozalagichlar...........................................549
12.2. Nadduvli dvigatellarning havo bilan ta’minlash agregatlari
(kompressorlar, turbokompressorlar)................................557
XIII bob. Chiqarish tizimi.......................................561
606
13.1. Chiqarish shovqinini so'ndirgichlar ..........................562
13.2. Ishlatilgan ga/larni neytrallagichlar.........................568
XIV bob. Dvigatcllarni ishga tushirish tizimi ....................574
14.1. Dvigatcllarni ishga tushirish usullari........................574
14.2. Ishga tushirish cnergetikasi ..................................576
14.3. Dvigatelning ishga tushishini osonlashtiradigan vositalar.....577
XV Lob. IYOD ning nazorat-diagnostik operatsiyalarining
asoslari.............................................................582
15.1. Nazorat-diagnostik operatsiyalari dvigatellarning ishonchliligini
ta’minlash vositasi sifatida.........................................582
15.2. Dvigatel diagnostik parametrlarini shakllantirish.............584
15.3. Texnik diagnostikalash tizimlarini tuzish tamoyillari.........590
XVI bob. Transport vositalari uchun IYOD tanlash tamoyillari .. 593
Adabiyot.............................................................600
607
Tarjimonlar:
M.M.Fayziyev, M.M.Miryunusov,
M.M.Orifjonov, B.I.Bozorov
ICHKI YONUV DVIGATELLARI
ISHCHI JARAYONLAR NAZARIYASI
DINAMIKA VA KONSTRUKSIYALASH
«TCRON-IQBOL» nashriyoti - 2007
Muharrir
Badiiy muharrir
Tex. muharrir
Musahhihlan
Kompyuterda tayyorlovchilar:
X. Po‘latxo‘jayev
J. Gurova
T. Smirnova
S. Abdunabiyeva,
H. Zokirova
E. Muratov,
G. Otaskevich,
Z. Boltayev
Terishga berildi 28.09.06. Bosishga ruxsat etildi 11.06.07
«Tayms» ganiiturasida ofset usulida chop etildi.
O'lchami 60x90’/l6. Shartli b.t. 38,0. Nashr t. 43,11.
Adadi 1000 nusxa. Buyurtma № 118 .
«Toshkent tezkor bosmaxonasi»MCHJda chop etildi.
Toshkent sh., Radial tor ko‘chasi, 10-uy.

ISBN 978-9943-14-075-2
ч <<)<) 1 1 || n ’